光纤喇曼放大器增益
拉曼光纤放大器及其增益控制方法与流程
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拉曼光纤放大器
拉曼光纤放⼤器⼀拉曼光纤放⼤器1．拉曼光纤放⼤器出现的背景随着光纤通信技术的进⼀步发展，通信波段由C带（1528-1562nm）向L带（1570-1610nm）和S带（1485-1520nm）扩展。
由于光纤制造技术的发展，可消除在1.37µm附近的损耗⾼峰，因此通信波段有望扩展到从1.2µm-1.7µm的宽⼴范围内。
掺铒光纤放⼤器（EDFA）⽆法满⾜这样的波长范围，⽽拉曼光纤放⼤器却正好可以在此处发挥巨⼤作⽤。
另外拉曼放⼤器因其分布式放⼤特点，不仅能够减弱光纤⾮线性的影响，还能够抑制信噪⽐的劣化，具有更⼤的增益带宽、灵活的增益谱区、温度稳定性好以及放⼤器⾃发辐射噪声低等优点。
随着⾼功率⼆极管泵浦激光器和光纤光栅技术的发展，泵浦源问题也得到了较好的解决。
拉曼光纤放⼤器逐渐引起了⼈们的重视，并逐渐在光放⼤器领域占据重要地位，成为光通信领域中的新热点。
2．拉曼光纤放⼤器的⼯作原理受激拉曼散射（SRS）是电磁场与介质相互作⽤的结果。
才能过经典⼒学⾓度解释拉曼散射为：介质分⼦或原⼦在电磁场的策动下做受迫共振，由于介质分⼦具有固有的振荡频率，所以在受迫共振下界将出现频率为策动频率与固有频率的和频和差频振荡，分别对应着反斯v是电磁场的振荡频率，v 是介质分⼦固托克斯分量和斯托克斯分量，如图1所⽰，其中有的振荡频率。
图1 经典拉曼振动谱经典理论⽆法解释反斯托克斯线⽐斯托克斯线的强度弱⼏个数量级且总是先于反斯托克斯线出现的实验结果。
从量⼦⼒学的⾓度能够解释受激拉曼散射。
介质中的分⼦和原⼦在其平衡位置附近振动，将量⼦化的分⼦振动称为声⼦。
⾃发拉曼散射是⼊射光⼦与热声⼦相碰撞的结果。
受激声⼦是在⾃发拉曼散射过程中产⽣的，当⼊射光⼦与这个新添的受激声⼦再次发⽣碰撞时，则再产⽣⼀个斯托克斯光⼦的同时⼜增添⼀个受激声⼦，如此继续下去，便形成⼀个产⽣受激声⼦的雪崩过程。
产⽣受激声⼦过程的关键在于要有⾜够多的⼊射光⼦。
光纤拉曼放大器
现代光纤通信技术
f p 泵浦光的频率
f s 信号光的频率
拉曼放大器的特性
特性： • 在所有类型光纤中都会发生 • 峰值增益频移~13 THz (60-100nm) • 增益具有偏振依赖性，当泵浦光与信号光偏振方向平
行时增益最大，垂直时增益最小为零 • 增益谱很宽(125nm)但并不平坦
Advantages: 理论上可以得到任意波长的增益，前提是需要合适的泵浦 源； 分布或分立放大均能实现； 使用光纤作为放大介质意味着在线放大的可能，可以减少 噪声的积累。
拉曼放大器的特性
放大增益
G
gR po
e ap p
饱和增益
Gs
o
1o
G (1 o )
0：输入信号 功率对泵浦光 功率的比例
o
fp fs
Ps (0) Pp (0)
噪声指数 同EDFA
g R 拉曼增益常数 a p 有效光纤截面积 p 泵浦光的光纤衰减常数
po 输入的泵浦光功率
Ps (0) 信号光的功率
FRA是靠非线性散射实现放大功 能，不需要能级间粒子数反转
光纤拉曼放大器原理简介(2)
•频率为p和s的泵浦光和信号光 通过耦合器输入光纤，当这两束 光在光纤中一起传输时，泵浦光 的能量通过SRS效应转移给信号 光，使信号光得到放大。 •峰值增益频移：～13.2THz •反向泵浦为主，也可同向泵浦 •支撑技术: 14nm的大功率泵 浦激光器，目前以取得实用化
分布式RFA主要作为传输系统中传输光纤损耗的分布 式补偿放大，实现光纤通信系统光信号的透明传输， 主要用于1.3μm和1.5μm光纤通信系统中作为多路信 号和高速超短光脉冲信号传输损耗的补偿放大，亦可 作为光接收机的前置放大器。
1.5μm的拉曼增益系数
1.5μm的拉曼增益系数
拉曼增益系数是指在拉曼光纤放大器中，拉曼信号的强度与输入光强度之比。
1.5μm的拉曼增益系数是指在1.5微米波长处的拉曼信号的增益系数。
具体来说，1.5μm的拉曼增益系数取决于多个因素，包括光纤材料、光纤直径、光纤长度、激光功率密度等等。
一般来说，光纤材料越好，光纤直径越大，光纤长度越短，激光功率密度越高，拉曼增益系数就越大。
根据文献报道，1.5μm的拉曼增益系数可以达到10-100dB/m，具体数值还受到实验条件和设备的影响。
需要注意的是，拉曼增益系数是一个相对值，它表示的是拉曼信号相对于输入光信号的增益，因此在具体应用中需要根据实际情况进行调整和优化。
多泵浦光纤拉曼放大器增益性能研究
多泵浦光纤拉曼放大器增益性能研究徐小锋;刘毓;郑龙龙【摘要】FRA(光纤拉曼放大器)增益的峰值位置由泵浦波长决定，不同波长的泵浦光在不同的信号波长处产生最大增益。
为获得最佳的 FRA 增益特性，采用多波长泵浦 FRA 理论模型，利用 Optisystem 软件建立了多泵浦 FRA 系统，通过系统仿真，研究了光纤通信系统中 FRA 的增益特性，分析了传输距离、纤芯有效面积、泵浦光功率和泵浦数量等因素对 FRA 增益的影响，确定了影响 FRA 增益的最佳参数，验证了 FRA 仿真系统的正确性和设计方案的可行性。
%The position of Fiber Raman Amplifier (FRA)gain peak is determined by pump wavelength and pump lights with different wavelengths produce the maximum gain at different signal wavelengths.In order to obtain the optimum gain charac-teristic of FRA,this paper builds a multi-pumped FRA system on the basis of a theoretical model of multi-wavelength pumped FRA by using Optisystem software.Then,it studies by system simulation the gain characteristic of the FRA in the fiber-optic communication system,analyzes the effects of transmission range,effective fiber core area,wavelength interval of pump lights,pump light power,number of pumps and other factors on the FRA gain,determines the optimal parameters affecting the FRA gain,and verifies the correctness of the simulation system and the feasibility of the design scheme.【期刊名称】《光通信研究》【年(卷),期】2015(000)002【总页数】3页(P52-54)【关键词】光纤拉曼放大器;泵浦;增益【作者】徐小锋;刘毓;郑龙龙【作者单位】西安邮电大学电子工程学院，西安 710061;西安邮电大学通信与信息工程学院，西安 710061;西安邮电大学通信与信息工程学院，西安 710061【正文语种】中文【中图分类】TN29随着数据传输业务以及计算机网络的飞速发展，长距离、大容量和高速率的光纤通信已经成为现代通信发展的必然趋势。
简述光纤喇曼放大器的基本工作原理。
简述光纤喇曼放大器的基本工作原理。
光纤拉曼放大器（Raman Amplifier）是一种利用拉曼散射效应来实现信号放大的器件。
它在光纤通信系统中起到放大信号的作用，扩大了光信号的传输距离和传输容量。
光纤拉曼放大器的基本工作原理是利用光的拉曼散射效应实现信号放大。
当光信号通过光纤传输时，会发生光的拉曼散射现象。
光的拉曼散射是指光与介质中分子或晶格的相互作用，能量转移到介质中的分子或晶格上，使其产生振动。
这种振动引起了光子的频率和波长发生变化，从而产生拉曼散射光。
在光纤拉曼放大器中，利用输入信号的光子与光纤中的分子或晶格发生相互作用，通过拉曼散射现象将能量转移到光纤中的分子或晶格上，使其产生振动。
这些振动会使得原来的光子的频率和波长发生变化，从而产生了拉曼散射光。
拉曼散射光的波长通常比输入光信号的波长长或短一些。
光纤拉曼放大器利用拉曼散射光的波长差异来实现信号的放大。
具体来说，光纤拉曼放大器中有一段特殊的光纤，称为拉曼增益介质。
当输入信号通过这段拉曼增益介质时，会与其中的分子或晶格发生拉曼散射作用，产生拉曼散射光。
这些拉曼散射光与输入信号的波长有一定的差异。
光纤拉曼放大器通过控制拉曼增益介质的长度和光纤中的功率分布，使得拉曼散射光与输入信号的波长差异最小化。
这样，拉曼散射光就能够被有效地收集和放大，从而放大了输入信号。
通过不断对拉曼增益介质进行优化设计，可以实现更高的功率增益和更低的噪声。
光纤拉曼放大器具有很多优点。
首先，它可以对多个波长的光信号进行放大，适用于多波长复用光纤通信系统。
其次，光纤拉曼放大器具有较宽的增益带宽，可以支持更高的数据传输速率和更长的传输距离。
此外，光纤拉曼放大器还具有较低的噪声和较高的鲁棒性，可以提高系统的性能和可靠性。
光纤拉曼放大器通过利用光的拉曼散射效应来实现信号的放大，扩大了光信号的传输距离和传输容量。
它在光纤通信系统中有着重要的应用价值，为光纤通信技术的发展做出了重要贡献。
拉曼光纤放大器原理和性能分析与进展
前言：随着通信业务需求的飞速增长，对光纤传输系统的容量和无中继传输距离的要求越来越高。
密集波分复用（DWDM）通信系统的速率和带宽不断提升，以10Gbit/s甚至更高速率为基础的密集波分复用系统必然成为主流的光传输系统。
掺铒光纤放大器（EDFA）由于其增益平坦性等局限性，已经不能完全满足光通信系统发展的要求。
而相对于掺铒光纤放大器，光纤拉曼放大器具有更大的增益带宽、灵活的增益谱区、温度稳定性好以及放大器自发辐射噪声低等优点，光纤拉曼放大器是唯一能在1292~1660nm的光谱上进行放大的器件。
并且，拉曼散射效应在所有类型的光纤上都存在，与各类光纤系统具有良好的兼容性，包括已铺设和新建的各种光纤链路。
拉曼现象早在1928年就被Chandrasekhara Raman所发现，在此之后就有人提出了利用这种效应来实现光的放大。
但在很长时间内拉曼光纤放大器未能获得广泛应用，甚至在EDFA出现后一度销声匿迹，关键原因在于缺乏合适的大功率泵浦激光器。
由于EDFA的广泛应用，它所用的1480nm大功率泵浦激光器得到了深入的研究和开发，这就使拉曼放大器成为可能。
总体上说解决RFA泵浦源共有3个解决方案：一是大功率LD及其组合，其特点是工作稳定、与光纤耦合效率高、体积小、易集成，是最佳的选择；二是拉曼光纤激光器；三是半导体泵浦固体激光器。
但后二者都存在稳定性及与光纤耦合的问题。
受激拉曼散射原理：在一些非线性介质中，高能量（高频率）的泵浦光散射，将一部分能量转移给另一频率的光束上，频率的下移量是分子的振动模式决定的。
用量子力学可以作如下解释：一个高能量的泵浦光子入射到介质中，被一个分子吸收。
电子先从基态跃迁至虚能级，虚能级的大小是由泵浦光的能量决定的。
然后，虚能级电子在信号光的感应作用下，回到振动态的高能级，同时发出一个和信号光相同频率，相同相位，相同方向的光，我们称之为斯托克斯光子。
从而进行信号光的放大。
拉曼光纤放大器相对于掺铒光纤放大器有明显不同：（1）理论上只要有合适的拉曼泵浦源，就可以对光纤窗口内任一波长的信号进行放大，因此它具有很宽的增益谱；（2）可以利用传输光纤本身作增益介质，此特点使光纤拉曼放大器可以对光信号的放大构成分布式放大，实现长距离的无中继传输和远程泵浦，尤其适用于海底光缆通讯等不方便建立中继站的场合；（3）可以通过调整各个泵浦的功率来动态调整信号增益平坦度；（4）具有较低的等效噪声指数，此特点使其与常规的掺铒光纤放大器混合使用时可大大降低系统噪声指数。
拉曼光纤放大器最新发展(8、9、10、11、12号)
4.结束语
通信波段扩展和密集波分复用技术的运用，给拉 曼光纤放大器带来了广阔的应用前景。拉曼光纤 放大器的一系列优点，使它有望成为下一代光放 大器的主流。
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3.光纤拉曼放，斯坦福大学的研究人员 报道了他们进行的集总式拉曼放大实验的结果，过程中用 十种不同的光纤分别做增益放大介质比较得出，色散补偿 型光纤是得到高质量集总式拉曼光纤放大器的最好选择。 这预示我们能够在进行系统色散补偿的同时对信号进行高 增益、低噪声的放大，而且互相不影响。另一种分步式拉 曼放大器所用的光纤比较长，一般为几十公里，泵源功率 可降低到几百毫瓦。
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拉曼光纤放大器的 最新发展
电子08—2班 08、09、10、11、12号
1.拉曼光纤放大器
随着通信业务需求的飞速增长，对光纤传输系统的 容量和传输距离的要求越来越高。掺铒光纤放大器 （EDFA）由于其增益平坦及噪声等局限性，已经不 能完全满足光通信系统发展的要求。而相对于掺铒 光纤放大器，拉曼光纤放大器（RFA）具有更大的 增益带宽、灵活的增益谱区、温度稳定性好以及自 发辐射噪声低等优点，它也是唯一一种光纤基全波 段放大器，被广泛应用。并且，拉曼散射效应在所 有类型的光纤上都存在，与各类光纤系统具有良好 的兼容性，包括已铺设和新建的各种光纤链路。拉 曼光纤放大器与新型大面积传输光纤、高光谱效率 调制码型和向前纠错技术被称为现代大容量、长距 离光纤传输的四大关键技术。 （技术）
国内在拉曼放大器产品的研究开发方面也一直 十分火热，一些科研院所和企业单位相继开展了拉曼放 大器的研究开发。其中，武汉光迅科技有限责任公司尤 为突出：公司在湖北省科技厅、国家“863”计划的支 持下，经过一年多的时间，成功开发出系列拉曼光纤放 大器用无源光器件，并在2002年率先在国内推出拉曼光 纤放大器的第一代产品。目前，经过科研人员的共同努 力，又顺利完成了对第一代拉曼光纤放大器的产品升级 改进，推出了第二代系列拉曼光纤放大器产品。多波长 拉曼光纤放大器主要特点 ：泵浦波长的选择更加灵活、 方便 每个模块内可以装6只泵浦激光器，因此可供选择 的泵浦波长数可以分别是3、4、5、6；能够根据客户的 不同要求给出最佳的泵浦组合方案，从而使泵浦之间的 四波混频效应对系统性能的影响降到最低，同时更容易 实现对拉曼放大器的增益斜率的控制。
拉曼放大器基本原理及其优点
拉曼放大器基本原理及其优点
拉曼放大器是一种基于拉曼散射效应的光纤放大器，它可以在光纤通信系统中实现信号的放大和增强。
拉曼放大器的基本原理是利用光纤中的拉曼散射效应，将输入信号的能量转移到另一个频率上，从而实现信号的放大。
拉曼散射是一种光学现象，当光线通过介质时，会与介质中的分子或原子发生相互作用，从而产生散射。
在拉曼散射中，光子与介质中的分子或原子发生相互作用，从而改变了光子的能量和频率。
当光线通过光纤时，也会发生拉曼散射，从而产生信号的能量转移和频率变化。
拉曼放大器利用光纤中的拉曼散射效应，将输入信号的能量转移到另一个频率上，从而实现信号的放大。
拉曼放大器的优点是具有高增益、宽带宽、低噪声和无需外部光源等特点。
由于拉曼放大器不需要外部光源，因此可以减少系统的复杂性和成本。
此外，拉曼放大器还可以实现波长转换和信号重复等功能，从而提高系统的灵活性和可靠性。
拉曼放大器的应用范围非常广泛，包括光通信、光传感、光谱分析等领域。
在光通信系统中，拉曼放大器可以实现信号的长距离传输和增强，从而提高系统的传输距离和传输速率。
在光传感系统中，拉曼放大器可以实现高灵敏度的光学传感，从而实现对温度、压力、应力等物理量的测量。
在光谱分析领域，拉曼放大器可以实现高分
辨率的光谱分析，从而实现对物质结构和成分的分析和识别。
拉曼放大器是一种基于拉曼散射效应的光纤放大器，具有高增益、宽带宽、低噪声和无需外部光源等特点。
它在光通信、光传感、光谱分析等领域具有广泛的应用前景。
拉曼光放大器(Raman-Amplifier)
SEN XINE胜赛通信上海胜赛通信技术有限公司产品资料拉曼光放大器（Raman-Amplifier）
胜赛通信推出的拉曼光放大器，利用光纤分布式反馈技术，具有工作波长范围
宽，增益平坦，噪声小，改善光信噪比（OSNR），性能稳定，结构紧凑等的特点，
满足长距离传输工程以及系统升级的应用需求。
特征应用
输出功率高长距离传输工程
工作波长范围宽系统升级的应用
噪声低
参数最小值典型值最大值备注工作波长(nm) C波段，C+L波段
输入功率(dBm) -48
泵浦光功率(mW) 750
信号功率增益(dB) 10 18
增益平坦度(dB) 2.0
偏振相关增益(dB) 0.3
偏振模色散（ps）0.2
功耗（W）30
工作温度（℃）-5 55
储存温度（℃）-20 85
尺寸（mm）19寸1U机架式，模块式
产品订购信息
SXRAMAN ----- X --- - X ---- X ---- X ---- X ---- X
机箱结构：1-1U机架2-模块式工作波长：
1-1550.12nm
2-1550.92nm
功率增益：
1- 10dB;
2- 14dB;
3- 18dB
输出接口：
FC/PC;
SC/PC;
LC/PC;
……
电源类型：
A- 48V单电源
B- 220V单电源
AB- 双电源
输入接口：
FC/PC;
SC/PC;
LC/PC;
……。
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随着宽带业务的增长和DWDM技术的发展,人们需要更宽增益的全光放大器.光纤喇曼放大器由于其可放大任意波长信号的特性,受到广泛关注和重视.但它还存在以下不足:(1)在整个放大器增益不平坦，(2)需要大功率泵浦源，(3)需要抑制噪声.，本文致力于解决FRA增益不平坦的问题，提出了使用DCF光纤（色散补偿光纤）的FRA增益平坦化的补偿理论分析和设计方法，给出了补偿光纤增益系数曲线的轮廓，为FRA增益平坦化技术的实验和实用提供了理论基础。
关键词: 光纤喇曼放大器，受激喇曼散射，增益平坦放大器，DCF光纤.ABSTRACTThe all-optical amplifiers with wider gain-bandwidth is required because of the increasing wide-band-width-traffic and the development of DWDM. Fiber Raman amplifiers which have the characters of amplifying any wavelength, have been widely researched. But it still has some flaws: first, not having flat gain in all wavelength; second, need high power pump source; third, need suppress the noise. This paper mainly research the flat gain of SRS amplifier and put forward a design of ordinary flat gain fiber Raman amplifier, give gain quotiety or compensate fiber. Provide basic theory for experimentation and practicality technique of the FRA flat gain.Keywords:Fiber Raman amplifiers; Stimulated Raman Scattering(SRS); the flat gain SRS amplifier1.绪论 (3)1.1 适用于DWDM系统，增益平坦的光纤喇曼放大器（FRA）的研究现状 (3)1.2 研究适用于DWDM系统，增益平坦的光纤喇曼放大器的重要性和意义 (4)1.3 工作内容 (6)2．光纤喇曼放大器 (8)2.1光纤喇曼放大器的基本原理 (8)2.1.1 传输光纤中的SRS效应 (8)2.1.2 FRA的工作原理 (10)2.2光纤喇曼放大器的基本结构 (12)2.2.1分布式喇曼放大器 (12)2.2.2 集总式（又称为分立式）喇曼放大器 (14)2.3 光纤喇曼放大器的特点 (14)2.4 光纤放大器的制作 (16)2.5 光纤喇曼放大器的前景展望 (17)2.5.1 FRA目前主要应用领域 (17)2.5.2 FRA前景前景展望 (18)3 .一般光纤中喇曼放大的基本分析理论 (19)3.1 引言 (19)3.2 单向波分复用光纤传输系统的稳态理论分析 (19)3.2.1 理论模型与分析方法 (20)3.2.2 N信道前向稳态SRS耦合方程 (20)3.2.3 N信道等间隔前向稳态SRS耦合方程 (21)4. 光纤增益平坦放大器的初步设计 (22)4.1 喇曼放大器增益平坦的方法 (22)4.1.1采用增益均衡器件实现增益平坦 (22)4.1.2多波长泵浦 (22)4.2 增益平坦放大器的理论介绍 (23)4.3 以DCF（色散补偿光纤）实现的增益平坦放大器 (26)结束语 (31)致谢：.................................................................................................... 错误！未定义书签。
附录. (32)参考文献： (35)1.绪论1.1适用于DWDM系统，增益平坦的光纤喇曼放大器（FRA）的研究现状在“信息高速公路”的概念被提出以后，光纤通信技术在加大容量和延长通信距离方面取得了突飞猛进的发展，尤其是宽带光纤放大器和密集波分复用是光纤通信技术发展最引人瞩目的方向。
光纤喇曼放大器是利用受激喇曼散射效应（SRS: Stimulated Raman Scattering）以光纤作为增益介质而实现的全光放大器。
由于它特殊的增益机理，使其具有许多优良的特性。
首先，喇曼放大器的增益带宽很宽，可达40Thz。
因此，喇曼放大器可作为宽带放大器，放大多信道系统；其次，从理论上讲，只要有合适功率的高功率泵浦源，喇曼放大器就可以放大任意波长的信号，因此用喇曼放大器加全波光纤（All Wave fiber）,可充分利用光纤的巨大带宽；第三，利用喇曼放大器可在原有光纤基础上直接接入，达到扩容，减少投资，还可以制成分布式喇曼放大器，直接以传输光纤作为增益介质；第四，光纤喇曼放大器具有优良的噪声特性，其自发辐射噪声优于EDFA(Erbium Doped Fiber Amplifier)，附加噪声也很小；第五，光纤喇曼放大器的SRS响应时间极短，因此FRA可用于高速通信网络。
从以上五点可见，在未来的光传输网络中，尤其是在全波光纤的网络中，喇曼放大器必将占有重要的位置。
近几年由于高功率激光器技术的发展，已有适于通信波长的喇曼泵浦激光器投入市场，因此喇曼放大器投入使用已不存在太大问题。
国外已针对喇曼放大器在DWDM系统中的应用大量的研究实研。
Lucent公司利用喇曼和EDFA的混合放大器传输1.6Tb/s（40*40Gb/s）信号达400km;Alcatel公司则用喇曼放大器获得了32*190Gb/s信号传输450km无中继的成绩。
据估计，喇曼放大器的市场价值2004年将达到75亿美元。
可见喇曼放大器具有广阔的发展前景。
目前，在WDM(Wavelength Division Multiplexing)系统中光纤的低损耗区域，SRS放大器已经研究成功；应用放大器的两信道WDM系统在非耗尽区域的SRS 放大器理论研究成果已经出现；对N信道DWDM系统应用放大器的分析还没有深入研究。
关于喇曼放大器应用于宽带放大的报道很多，总结起来主要有三种情况。
一是喇曼放大器独立使用，采用多波长泵浦，形成宽带放大；二是喇曼放大器和EDFA构成混合放大器，再加上增益均衡器平坦增益以获得高增益的宽带放大；三是用喇曼放大器制成有源无损器件或动态均衡器件。
但如何用喇曼放大器来放大全波光纤的1260－1650n m带宽，即如何利用喇曼放大器来充分利用光纤的巨大带宽还有待解决，随着相关问题的解决，喇曼放大器必将成为光放大的主流。
所以，我们FRA放大器增益平坦化的设计方案，希望早日把FRA放大器推向实用化。
1.2研究适用于DWDM系统，增益平坦的光纤喇曼放大器的重要性和意义光信号在光纤中传输时受各种损耗的作用，光信号功率会下降，当传输的距离很大时，就需要在传输线路上加中继器，将减弱的光信号放大，达到远距离传输的目的。
传统的中继器采用光电光的转换方式，其存在以下缺点，设备复杂，可靠性不高，使用不便，难以适应光纤通信技术的发展。
而光纤放大器是重要得光器件之一，可实现信号的直接放大，不需要光电和电光转换的繁琐放大过程，所以可取代中继器，应用于超长距离的光纤通信系统或密集波分复用系统中。
光放大器具有很宽的增益带宽，采用直接光放大的形式，可使传输速率大大提高，且使用方便，可靠性高，结构紧凑，价格低廉，成为现代光纤通信系统中的关键部件。
现代或未来光纤通信系统主要是指密集波分复用（DWDM）光纤通信系统、相干光纤通信系统、光孤子通信系统。
到目前为止，密集波分复用（DWDM）光纤通信系统已实用化，而相干光纤通信系统、光孤子通信系统、还在研究阶段。
综观这些系统，它们都是多信道，输入总功率高，信道宽度窄的系统，比如密集波分复用（DWDM）光纤通信系统中的信道总数据报道已达127个（信道间隔为50GHZ）。
理论上讲，在密集波分复用（DWDM）光纤通信系统中，由于复用信道总数大，因此总的输入功率很大，比如在127个信道和系统中，假如每信道中输入的信号光功率为1mv，总功率可达到127mv。
此时，SRS、SBS效应对信号的影响十分强烈，而在光孤子通信系统中，由于信号光脉冲很窄（小于100PS），其脉冲功率很容易达到几十毫瓦，但SRS效应对信号光的影响仍不可忽略。
另外，光纤放大器中，泵浦光的功率可达数瓦，其中的SRS、SBS效应更加强烈。
由于SRS具有增益特性，而且可以在光纤中积累，因此这种效应可被利用制作光纤放大器。
对于HDWDM，由于信道的密集再使用，使适合原来信道少的波分复用器因分辨率达不到要求而不能实现波分复用功能。
而且复用器件的选择也将大大影响系统的性能。
按工作介质分类，光放大器可分为三类：掺稀土元素光纤放大器、非线性光纤放大器和半导体光放大器。
掺稀土元素光纤放大器利用光的受激放大原理对信号进行放大，典型代表有：掺饵光纤放大器（EDFA）、掺镨光纤放大器。
非线性光纤放大器利用光的受激喇曼放大、受激布里渊放大和四波混频的原理对信号进行放大，典型代表为SRS光纤放大器。
现在常用的是掺饵光纤放大器（EDFA）与SRS放大器。
EDFA可以提供给许多光纤通信系统使用，但是一般的掺饵光纤放大器本身的增益轮廓是不平坦的，它在1532nm附近有一个峰值，在1540nm后是一个平台，峰值和平台之间差异达8dB以上，这使得波分复用系统（WDM）只能在一个很窄的带宽内使用。
否则，各信道的增益不一，特别是多个EDFA串联后，这种增益差会产生积累，以至于信号光到达接受端时，增益高的波长信道可能使光端接收机输入过载，而增益小的波长信道则信噪比达不到要求，使整个系统不能正常工作。
这样就使通信线路数受到限制，通信系统的容量大大减少。
国外从九十年代初就开始了掺饵光纤放大器增益平坦化的研究，早期曾有过利用光凹槽滤波的方法,通过被动滤波,仅在一个小范围内进行平坦化.后来又有声光滤波的方法,由于声光滤波器不能集成到光纤上,并且连接技术复杂,现在很少有研究报道了.现在报道的方法主要有:1.利用增益均衡器进行增益平坦化;2.在AL等作为共掺杂物质,或者改变掺饵硅玻璃光纤的基质掺饵硅玻璃光纤中加入 3材料,如硅玻璃,氟玻璃,多成分玻璃等进行增益平坦化。