光放大器原理和类型ppt课件.pptx

6.1 光放大器原理和类型,光放大器是一种能够在保持光信号特征不 变的条件下，增加光信号功率的有源设备。光放大器的基本工作原理是受激辐射或受 激散射效应。,1 光放大器原理,泵浦,泵浦,E1,E2,激光发射,（a）三能级泵浦结构,（b）四能级泵浦结构,E1,光学泵浦由外界泵浦提供了所必须的能级间的 粒子数反转。E3E3E2,E0,1 光放大器原理,半导体光放大器法布里珀罗谐振腔式光放大器（FPSOA）注入锁定式光放大器（ILSOA）行波式光放大器（TWSOA）。掺杂稀土元素光放大器EDFA和PDFA光纤布里渊放大器光纤拉曼放大器,1 光放大器原理,2 光放大器的主要参数,增益系数增益谱宽与放大器带宽增益饱和和饱和输出功率放大器噪声,增益系数,T PP,2,2s,2,g0,1 ,g ,0,增益谱宽与放大器带宽,小信号或非饱和状态时，增益系数可以表示为,(3),增益谱宽：增益系数g()降至最大值一半处的频谱宽度,g ,2,2,02,g0,1 T,增益谱宽与放大器带宽,放大器的增益：,(4)带宽：放大器的增益降至最大值一半处的频谱宽度,放大器增益随输出功率的变化,增益饱和与饱和输出功率,增益饱和与饱和输出功率,当输出功率增大至可以与饱和功率相比拟时， 放大器的增益可以表示为,(5),增益饱和是放大器能力的一种限制因素，通常 将放 大器增益降至最大小信号增益一半（3dB）时 的输出功率定义为饱和输出功率。,s,Pout ,GP,G 1,G G0 exp,放大器噪声,噪声指数Fn的定义：,（6）,式中的SNR为信噪比是由光接收机测得的，因 此所得Fn值也和接收机参数有关。,out,in,n,(SNR),(SNR),F,3 光放大器类型,光放大器,光纤放大器,半导体光放大器,谐振式,行波式,掺稀土元素放大器,非线性效应放大器,掺铒 光纤 放大器,掺镨 光纤 放大器,光纤 拉曼 放大器,光纤 布里渊 放大器,