第6章光纤通信中光放大器.ppt

第6章光纤通信中的光放大器
本章内容、重点和难点
本章内容
光放大器的工作原理、分类及应用。
半导体激光放大器(SOA):工作原理及其性能。
掺铒光纤放大器(EDFA):工作原理及其性能。
光纤拉曼放大器(FRA):工作原理及其性能
本章重点
光放大器的原理与一般特性。
掺铒光纤放大器的工作原理与应用
本章难点
光放大器的原理。
第6章光纤通信中的光放大器
本章内容
本章内容
光放大器
1
半导体激光放大器(SOA)
2
掺铒光纤放大器(EDFA)
3
光纤拉曼放大器(FRA)
4
光放大器的应用
5
再生中继器的缺点
任何光纤通信系统的传输距离都受光纤损耗或色散限制;因此,传统的长途光纤传输系统,需要每隔一定的距离,就增加一个再生中继器,以便保证信号的质量。
再生中继器的基本功能是进行光-电-光转换,并在光信号转变为电信号时进行再生、整形和定时处理,恢复信号形状和幅度,然后再转换回光信号,沿光纤线路继续传输。
这种方式有许多缺点。首先,通信设备复杂,系统的稳定性和可靠性不高。其次,传输容量受到一定的限制。
光-电-光转换再生中继器结构
通信设备复杂,系统的稳定性和可靠性不高,传输容量受到一定的限制。
影响:光放大器最重要的意义在于促使波分复用技术(WDM) 走向实用化、促进了光接入网的实用化
历史:以1989年诞生的掺铒光纤放大器代表的全光放大技术是光纤通信技
术上的一次革命
动机:解决电中继器设备复杂、维护难、成本高的问题
David Payne
光放大器
WDM是波分复用系统,是一种可以提高光纤频率带宽利用率的系统
就是以前一根光纤一次只用来传输一个波长的信号,而现在是通过WDM(这里指的是波分复用器)把多个波长(比如40、50个)的信号复用在一起,通过光纤来传输,再在接受端用解复用器把个波长的光分开。
波分复用系统中的光电中继
光接收机
光发送机
滤波、去噪、恢复、整形;
宽带宽的光放大器可以对多信道信号同时放大,而不需要进行解复用,光放大器的问世推动了DWDM技术的快速发展。
光放大器整形能力较差,在长途干线上需与光电中继器结合使用!
采用光放大器的中继方法
Optical Amplifiers
光放大器的重要性
光放大器的出现,可视为光纤通信发展史上的重要里程碑。
光放大器出现之前,光纤通信的中继器采用光-电-光(O-E-O)变换方式。
光信号首先由光电二极管转变成电信号。
电信号经电路整形放大后再重新驱动一个光源,实现光信号的再生。
装置复杂、耗能多、不能同时放大多个波长信道
光放大器(O-O)
对光信号进行直接放大,多波长放大、低成本、提高可靠性、体积小。