半导体光放大器(SOA)
soa波长范围

soa波长范围SOA波长范围是指在光纤通信中用于传输信号的光波的波长范围。
SOA(Semiconductor Optical Amplifier)半导体光放大器是一种常用的光学器件,可用于光纤通信系统中的信号放大和波长转换。
SOA波长范围的确定对于光纤通信系统的设计和性能起着重要的作用。
SOA波长范围通常是指SOA器件在工作时能够支持的光波的波长范围。
根据不同的应用需求,SOA器件的波长范围可以有所不同。
一般来说,SOA器件的波长范围应覆盖光纤通信系统中常用的波长,以满足不同波长的信号的放大和转换需求。
SOA波长范围通常从几百纳米到几千纳米不等。
其中,常见的波长范围包括C波段、L波段和S波段。
C波段的波长范围为1530nm 至1565nm,L波段的波长范围为1565nm至1625nm,S波段的波长范围为1460nm至1530nm。
这三个波长范围是光纤通信系统中最常用的波长范围,因此SOA器件的波长范围通常也会涵盖这三个波长范围。
在光纤通信系统中,不同波长的光信号承载着不同的信息,因此需要在不同波长范围内进行信号的放大和转换。
SOA器件作为一种常用的光学放大器,可以对不同波长的光信号进行放大,提高信号的传输距离和质量。
同时,SOA器件还可以实现波长转换,将输入的光信号从一种波长转换为另一种波长,以适应光纤通信系统中不同波长的需求。
SOA波长范围的确定需要考虑多个因素。
首先,需要考虑光纤通信系统中常用的波长范围,以满足不同波长的信号的放大和转换需求。
其次,需要考虑SOA器件自身的性能和特点,以确定其适用的波长范围。
最后,还需要考虑光纤通信系统的实际需求和限制,以确定最佳的SOA波长范围。
除了SOA器件,还有其他类型的光学器件也具有不同的波长范围。
例如,光纤光栅可以根据不同的波长进行选择性反射或透过,实现波长的滤波和分离。
光纤耦合器可以将不同波长的光信号进行耦合和分离,实现波长的选择性传输。
这些光学器件的波长范围通常也需要根据实际需求进行选择和设计。
SOA驱动电路

电路设计报告
(姓名:_________学号:________)
SOA驱动电路
一、设计要求
半导体光放大器(SOA)是一种不需要经过光/电/光的变换,就可以直接放大微弱光信号的光放大器,所以SOA驱动电路,主要是给SOA提供驱动电流,SOA的注入电路一般取50-150mA。
.驱动电路设计的主要思想就是提供稳定的驱动电路保证SOA正常工作。
二、原理框图及设计原理说明
设计原理:SOA驱动电流一般取几十到几百毫安,由于SOA需要的驱动电流较小而且需要要求比较稳定,没有直接的能够提供毫安级的供电装置,因此我们需要设计一个驱动电流,主要原理就是先利用一个电压基准精确的给精密放大器提供一个输入电压,电压经过精密放大器放大后接个跨阻加在三极管上,三极管有放大电流作用,放大后就可以作为SOA的驱动电流。
SOA
提供80mA驱
动电流模块
三、器件选型
LM4040:精密微功耗并联型电压基准:固定输出2V,3V,5V,10V电压
芯片LMC6462AIM(精密放大器):带宽为0.05MHz,转换速率为15V/us,输入偏压为0.5mV,工作电压为3V~15.5V。
四、原理图设计(Protel 99SE 完成,word中插入或打印成pdf)
五、参考文献
[1]金韬黄德修丘军林.半导体光放大器增益波动的研究.光学学报,1996.
[2]大动态延迟范围全光缓存器的研究,王拥军.。
半导体光放大器

半导体光放大器的分类
根据光放大器端面反射率和工作偏置条件,将半导体光放 大器分为: (1)法布里-珀罗 ( Fabry-Perot Amplifier, FPA ) 将一
般的FP半导体激光器当作光放大器使用。
(2) 行波式光放大器(Travelling-Wave Amplifier, TWA) 在Fabry-Perot激光器的两端面上涂上抗反射膜,以获 得宽带、高输出、低噪声的放大光。
行波半导体光放大器
TW-放大(行波)
降低端面反射方法:倾斜有源区法、窗面结构。 TW-SOA的增益、增益带宽和噪声特性都可以满
足光纤通信的要求,但如下缺点限制着它在光纤 通信中的实际应用: 对偏振(亦即极化态)非常敏感。不同的偏振
现代光纤通信技术
半导体光放大器
半导体光放大器的简介
▪ SOA具有快的动态增益特性、价格低、能耗小、宽的
带宽、可以工作在0.6~1.6μm任意波段,易于与其他器 件集成等优点。
▪ 早在1962年发明半导体激光器不久,人们就已开始了
SOA的研究。
▪由于80年代末期EDFA的出现并迅速成为光纤通信的主
流,SOA的研发和应用曾相对处于低谷,直到90 年代后, 人们进一步认识到SOA可以用于实现波长转换、WDM与 TDM转换等功能,才又对SOA进行了广泛地研究和开发。
▪解决方法:采用宽、厚可比拟的有源层设计;使用方法上解决。
相同结构SOA 互相垂直串接, 所得增益将与 偏振无关
输入光信号往返两次通过同一SOA,但反向 通过前,采用法拉第旋转器使返回光旋转900 第二次放大后,用耦合器取出输出光信号。
相同结构SOA互相垂直
并接,在输入端采用偏 振分束器将信号分成TE 和TM偏振信号,分别输 入至相互垂直的SOA, 然后将两只SOA放大的 TE和TM偏振信号合成,
半导体光放大器SOA

目录
SOA概述
◦ SOA简介 ◦ SOA发展历程
SOA的分类和结构 SOA的工作原理 SOA的特性 SOA的应用
SOA简介
◦ 半导体光放大器(SOA)是以半导体材料作为增益介质,能对外来光子进行放大或提供增益的光电 子器件。 SOA与激光器的区别
相同点: 都需要增益介质
都能使光子在增益介质内引 起高效的受激辐射
行波光放大器(TW-SOA)
减小半导体材料
与空气分界面上 的反射
行波放大器没有反射腔,其核心是当放大器被泵浦时,
使粒子数反转,获得光增益。它的腔面反射率很小, 使光信号尽量在其内获得单程放大。
有源层中的载 流子是由正向 偏置电流注入
的
有源层周围是具有
较低折射率的宽带 隙材料,提高受激辐 射效率和注入效率
SOA增益随输入光信号A的偏振灵敏性
目录
SOA概述
◦ SOA简介 ◦ SOA发展历程
SOA的分类和结构 SOA的工作原理 SOA的特性 SOA的应用
SOA的应用
置于光检测器之前作为光前置放大器 可以减小可检测功率,从而提高检测灵敏度,增长光纤通信距离。
SOA的应用
目录
SOA概述
◦ SOA简介 ◦ SOA发展历程
SOA的分类和结构 SOA的工作原理 SOA的特性 SOA的应用
SOA的分类和结构
根据SOA端面反射率和工作条件,SOA可以分为两类。
法布里-珀罗放大器 (FP-SOA)
行波放大器 (TW-SOA)
法布里-珀罗放大器(FP-SOA)
上图为FP-SOA结构,它实际上就是工作在阈值电流以下的激光器,增益频谱很窄。 与TW-SOA相比,由于其增益带宽窄,因此其噪声特性要优于TW-SOA。
soa半导体光放大器结构

soa半导体光放大器结构SOA半导体光放大器的结构主要包括以下几个部分:
1. 活性层:这是SOA的核心部分,由掺杂特定元素(如镓或铝等)形成的半导体材料制成。
在受到外界电压或注入电流的作用下,活性层会产生受激辐射现象,即将入射光子能量转化为新发出来的同频率相干光子能量,并实现对输入光信号进行放大。
2. 波导结构:波导结构负责引导并限制光在SOA内部的传播路径。
它可以采用不同类型的波导设计(如单模、多模等),以满足不同应用场景下对传输方式和模式选择的需求。
3. 电极:电极的作用是注入电流,为SOA提供能量。
根据实际需求,电极可以设计成各种形状和尺寸。
4. 驱动电路:驱动电路用于提供合适的电压或电流,以激发SOA的活性层产生受激辐射。
驱动电路的稳定性和可靠性对于SOA的性能和稳定性至关重要。
5. 输入输出接口:输入输出接口用于连接外部的光信号源和光信号接收器,实现光信号的输入和输出。
接口的设计应尽量减少光信号的损耗和反射,以保证SOA的性能。
此外,SOA半导体光放大器还需要适当的封装和冷却系统,以保证其在正常工作时的稳定性和可靠性。
以上信息仅供参考,如需了解更多信息,建议查阅SOA半导体光放大器的相关资料,或者咨询相关领域的研究人员。
半导体光放大器soa功率增益曲线

半导体光放大器soa功率增益曲线
半导体光放大器(SOA)的功率增益曲线是描述其输出光功率与
输入光功率之间关系的曲线。
SOA是一种利用半导体材料制成的光
放大器,可以在光通信系统中用于信号放大和处理。
SOA的功率增
益曲线通常是通过实验测量得到的。
SOA的功率增益曲线通常是一个非线性曲线,其形状受到多种
因素的影响。
首先,SOA的增益与输入光功率之间存在饱和效应,
即随着输入光功率的增加,增益会逐渐饱和并趋于稳定。
其次,SOA
的增益还受到波长和温度的影响,不同波长的光输入会导致不同的
增益曲线,而温度的变化也会影响SOA的增益性能。
在实际应用中,了解SOA的功率增益曲线对于设计和优化光通
信系统至关重要。
工程师需要根据实际情况选择合适的输入光功率,以获得期望的输出光功率。
此外,了解SOA的功率增益曲线还有助
于避免信号失真和非线性效应,从而提高系统的性能和稳定性。
总的来说,SOA的功率增益曲线是描述其性能特征的重要参数,对于光通信系统的设计和优化具有重要意义。
通过实验测量和理论
分析,可以得到不同工作条件下的SOA功率增益曲线,为光通信系统的性能提供重要参考。
半导体光放大器(SOA)

半导体光放大器(SOA)简介半导体光放大器(Semiconductor Optical Amplifier, SOA)是一种利用半导体材料作为放大介质的光放大器,主要应用于光通信、光传感和光控制等领域。
SOA的基本结构是由两个正极极性相反的PN结组成的单元,并且有很多波导结构的SOA是由多个PN结组成。
SOA可以实现光信号对光信号的放大,同时也可以实现光信号对电信号的转换功能。
工作原理SOA的放大原理是基于半导体PN结的光电效应,当有光信号输入到SOA中时,电子和空穴被电场加速并移动,使其在PN结中电子处于芯区,空穴处于耗尽区。
在这个过程中,光子与电子发生相互作用,并将光子能量被传递给电子,从而使电子被激发到更高能级,这导致了吸收。
如果有合适的反向偏置电压作用于PN结,就可以实现同时具有增益和放大的效果。
优点相比于其他光放大器,SOA有以下的优点:1.SOA结构简单,易于集成到其他光电器件中。
2.延迟时间短,响应时间快,能够满足高速传输的需求。
3.信号放大增益宽度较大,可以处理多路不同波长光信号。
4.可以通过控制反向偏置电压来调节放大增益,提高信噪比。
应用领域SOA在光通信、光传感和光控制等领域被广泛应用,具体包括:1.光纤通信系统中作为光信号的放大器使用。
2.光纤传感系统中作为传感器信号的转换器使用。
3.光控制系统中作为调光器件使用。
4.光交换系统中作为切换器件使用。
挑战和未来SOA在应用中仍然存在一些挑战,如需要设计电路提高SOA的增益和降低其噪声、抑制SOA饱和等。
同时,随着光通信领域的不断发展,SOA也在不断地得到改进和完善,未来的SOA将更加强大、灵活和高效。
总结半导体光放大器(SOA)作为一种光放大器,具有结构简单、响应时间快、增益宽度大等优点,被广泛应用于光通信、光传感和光控制等领域。
SOA面临着一些挑战,但未来有很大的发展空间。
soa半导体放大器 交叉增益调制

soa半导体放大器交叉增益调制【标题】SOA半导体放大器及其交叉增益调制技术【引言】近年来,随着通信技术的迅速发展,半导体光放大器(Semiconductor Optical Amplifier, SOA)作为一种重要的光学元件,被广泛应用于光通信系统中。
SOA具有许多突出的特点,如宽带宽、高增益、低噪声,使其成为光通信领域中备受关注的研究对象之一。
本文将深入探讨SOA半导体放大器的基本原理、工作机制,以及最新的交叉增益调制技术,旨在帮助读者全面、深入地理解这一领域的前沿研究内容。
【主体】1. SOA半导体放大器基本原理SOA是一种基于半导体材料的光放大器,利用激光光子与半导体材料中的载流子相互作用,实现对光信号的放大。
SOA的基本结构包括输入端、输出端和激发电流控制端,其中激发电流控制端常用于调节SOA的增益和饱和功率。
通过控制SOA中载流子的浓度,可以有效地调节SOA的增益和饱和功率,从而实现对光信号的放大和调制。
2. SOA半导体放大器的工作机制SOA通过非共轭的载流子注入机制实现了快速光学增益。
当光信号经过SOA时,光子与载流子之间发生相互作用,从而引起载流子的浓度变化。
通过外加电流对载流子浓度进行控制,可以实现对SOA的增益和饱和功率的调节。
在适当的工作条件下,SOA可以实现线性放大,并且具有较宽的增益带宽。
3. 交叉增益调制技术交叉增益调制技术是利用SOA的非线性特性实现光信号的调制。
该技术通过改变SOA中的载流子浓度,从而改变光信号经过SOA时的增益,以实现对光信号的调制。
交叉增益调制技术具有快速响应、低功耗和高调制深度等优点,因此被广泛应用于光通信和光网络等领域。
4. 个人观点和理解SOA半导体放大器作为光通信系统中的关键部件,对于提高光信号的传输质量和增强系统性能具有重要意义。
交叉增益调制技术的出现不仅拓宽了SOA的应用领域,也提高了光信号的传输效率和可靠性。
与传统的调光器相比,交叉增益调制技术具有更低的功耗和更快的响应速度,因此在未来的光通信系统中有着广阔的应用前景。
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半导体光放大器(SOA)SOA的放大原理与半导体激光器的工作原理相同,也是利用能级间受激跃迁而出现粒子数反转的现象进行光放大。
SOA有两种:一种是将通常的半导体激光器当作光放大器使用,称作F—P半导体激光放大器(FPA);另一种是在F—P激光器的两个端面上涂有抗反射膜,消除两端的反射,以获得宽频带、高输出、低噪声。
早在半导体激光器出现时,就开始了对SOA的研究,但由于初期的半导体材料激光放大器偏振灵敏度较高,使得SOA一度沉寂。
但近几年来应变量子阱材料的研制成功,克服了偏振敏感的缺点,性能也有许多改进。
半导体光放大器的增益可以达到30dB以上,而且在1310nm窗口和1550nm窗口上都能使用。
如能使其增益在相应使用波长范围保持平坦,那么它不仅可以作为光放大的一种有益的选择方案,还可促成l310nm窗口WDM系统的实现。
SOA的优点是:结构简单、体积小,可充分利用现有的半导体激光器技术,制作工艺成熟,成本低、寿命长、功耗小,且便于与其他光器件进行集成。
另外,其工作波段可覆盖l.3~1.6/μm波段,这是EDFA或PDFA所无法实现的。
但最大的弱点是与光纤的耦合损耗太大,噪声及串扰较大且易受环境温度影响,因此稳定性较差。
SOA除了可用于光放大外,还可以作为光开关和波长变换器。
2.拉曼光纤放大器拉曼放大技术是采用受激拉曼散射(SRS)这种非线性效应来进行放大的。
石英光纤具有很宽的受激拉曼散射增益谱,并在13THz附近有一较宽的主峰。
如果一个弱信号与一强泵浦光波同时在光纤中传输,并使弱信号波长置于泵浦光的拉曼增益带宽内,弱信号光即可得到放大,这种基于受激拉曼散射机制的光放大器即称为拉曼光纤放大器。
(1)拉曼光纤放大器的类型拉曼光纤放大器有两种类型:一种是集总式拉曼光纤放大器;另一种是分布式拉曼放大器。
集总式拉曼光纤放大器所用的光纤增益介质比较短,一般在几km,泵浦功率要求很高,一般为几W左右,可产生40dB以上的高增益,可作为功率放大器,放大EDFA所无法放大的波段。
分布式拉曼放大器所用的光纤比较长,一般为几十km,泵源功率可降低到几百mW,主要辅助EDFA用于WDM通信系统性能的提高,抑制非线性效应,提高信噪比。
在WDM系统中,采用分布式拉曼光纤放大辅助传输可大大降低信号的入射功率,同时保持适当的光信号信噪比(OSNR)。
(2)拉曼光纤放大器的优点拉曼光纤放大器的增益高、串扰小、噪声系数低、频谱范围宽、温度稳定性好,将拉曼光纤放大器与常规EDFA混合使用时可大大降低系统的噪声指数,增加传输跨距。
①增益介质为传输光纤本身,与光纤系统有良好的兼容性这使得拉曼光纤放大器可以对光信号进行在线放大,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信等不方便设立中继器的场合。
而且因为放大是沿光纤分布而不是集中作用,光纤中各处的信号光功率都比较小,从而可降低非线性效应尤其是四波混频(FWM)效应的干扰。
②增益波长由泵浦光波长决定,不受其他因素的限制理论上只要泵浦源的波长适当,就可以放大任意波长的信号光。
所以拉曼光纤放大器可以放大:EDFA所不能放大的波段,使用多个泵源还可得到比EDFA宽得多的增益带宽,对于开发光纤的整个低损耗区1260~1675nm具有无可替代的作用。
总之,拉曼光纤放大器结合EDFA等稀土掺杂光纤放大器必将成为未来宽带、高速、长距离光通信传输实现光放大的理想方案。
3.掺铒光纤放大器(EDFA)(1)掺杂光纤放大器简介在介绍EDFA之前,首先来了解以下掺杂光纤放大器的基本概念。
掺杂光纤放大器又称为掺稀土离子光纤放大器,是利用稀土金属离子作为激光工作物质的一种放大器。
掺杂光纤放大器的原理与激光放大器的原理相类似。
但掺杂光纤放大器的工作腔是一段掺稀土粒子光纤,细长的纤形结构使得有源区能量密度很高,光与物质的作用区很长,有利于降低对泵浦源功率的要求。
至今用作掺杂激光工作物质的均为镧系稀土元素,如铒、钕、镨和铥等。
容纳杂质的光纤叫做基质光纤,可以是石英光纤,也可以是氟化物光纤。
选择不同的掺杂元素,可使放大器工作在不同窗口。
将各种掺杂光纤放大器组合,就可构成超宽频带的放大器,更加灵活地应用光纤的宽带通信特性。
例如,掺铒可以构成1550nm波段的EDFA;掺镨就可以构成1310nm波段的PDFA,掺铥就可以构成1450nm波段或1650nm波段的掺铥光纤放大器等。
在所有的掺杂光纤放大器中,除了EDFA已经商用外,其他的都正在研究中,有的已经接近实用水平。
(2)EDFA的工作原理①EDFA的基本组成EDFA主要是由掺铒光纤(EDF)、泵浦光源、光耦合器、光隔离器以及光滤波器等组成,如图10.19所示。
在泵浦源的作用下,通过光与EDF中的工作物质(铒)的相互作用,泵浦光将能量转移给信号光而将其放大。
光耦合器将泵浦光和信号光混合而送入EDF。
光隔离器抑制反射光的影响,保证系统稳定工作。
滤波器滤除放大器的噪声提高系统的信噪比。
在Er3+的能级系统中,参与激光放大过程的有3个能级,即基级、亚稳态能级以及高能级。
在未受任何光激励时,Er3+处于基级。
4I15/2上。
在外界泵浦源的作用下,基级上的粒子吸收泵浦源的能量,跃迁到高能级上。
但高能级是不稳定的,因此高能级上的粒子将主要以非辐射跃迁(即不释放出光子)的形式迅速转移到亚稳态能级上。
亚稳态能级上的粒子寿命较长,因而易聚集粒子。
当源源不断进行泵浦源时,亚稳态能级上聚集的粒子数不断增加,从而在亚稳态能级与基级之间形成粒子数反转分布。
当信号光通过这段EDF时,亚稳态的粒子以受激辐射的形式跃迁到基级,并释放出与入射光信号中的光子一模一样的光子,即实现了对入射光信号的相干放大。
Er3+的能级系统中,有多个能级可以作为高能级,因此泵浦源的光波长可以有多种选择。
目前EDFA的首选泵浦波长是980nm和1480nm。
(3)EDFA的性能参数EDFA的性能参数主要有功率增益、输出功率和噪声系数。
①功率增益增益特性表示了放大器的放大能力。
功率增益为输出功率与输入功率之比。
EDFA的功率增益通常为15~40dB。
影响EDFA增益的因素主要有泵浦光功率、掺铒的浓度以及掺铒光纤的长度等。
此外,EDFA增益还与泵浦光波长有关。
②输出功率EDFA的输出功率并不总是随着输入功率的增加而成比例增长的,而是呈现饱和趋势。
其原因是当输入功率增加时,受激辐射加快,粒子反转数减少,使受激辐射光减弱,导致增益饱和,输出功率趋于平稳。
通常将饱和增益下降3dB时所对应的输出功率定义为EDFA的最大输出功率,又称为3dB饱和输出功率,一般为8~15dBm。
增加泵浦光功率或EDF长度,都可使EDFA的饱和输出光功率增大。
③噪声系数(F)EDFA的噪声主要有信号光的噪声、自发辐射(ASE)喜声、ASE光与信号光之间的差拍噪声以及ASE光谱间的差拍噪声4种。
以上4种噪声中,后两种影响最大,尤其第3种噪声是决定EDFA性能的重要因素。
EDFA的噪声特性可以用噪声系数F来衡量、为EDFA的输入信噪比与输出信噪比的比值。
它与同向传播的ASE频谱密度和EDFA的增益相关。
现已证明,对于任何利用受激辐射进行放大的光放大器,其F最小值为3dB,这个极限被称为噪声系统的量子极限。
对于980nm的泵浦,其F基本可达到该极限,数值为3.2~3.4dB;而l480nm的泵浦,F的典型值为4~6dB。
(4)EDFA的泵浦方式同向泵浦是指泵浦光与信号光从同一端注入EDF。
在EDF的输入端,泵浦光较强,故粒子反转激励也强,信号一进入光纤即可得到较强的放大。
其优点是构成简单,缺点是泵浦光将沿光纤长度衰减,因此容易造成增益饱和而使噪声增加。
反向泵浦是指泵浦光与信号光从不同的方向输入EDF,两者在光纤中反向传输。
其优点是当光信号放大到很强时,泵浦光也强,不易达到饱和,因而噪声性能较好。
为了使EDFA中杂质粒子得到充分的激励,可用多个泵浦源激励光纤。
几个泵浦源可同时前向泵浦,同时后向泵浦,或同时进行前向泵浦和后向泵浦(称为双向泵浦)。
双向泵浦方式结合了同向泵浦和反向泵浦的优点,使泵浦光在光纤中均匀分布,从而使其增益在光纤中也均匀分布。
(5)EDFA在WDM系统中的应用EDFA在WDM系统中可以作为前置放大器、线路放大器和功率放大器。
EDFA作前置放大器时,放在光接收机之前,以提高光接收机的灵敏度,一般工作于小信号或线性状态,信号输入功率约一40dBm。
要求EDFA的增益足够高,噪声系数则越小越好。
EDFA用作线路放大器时,可以直接插入到光纤传输链路中作为光中继放大器,省去了电中继器的光/电/光转换过程,直接放大光信号,以补偿传输线路损耗,延长中继距离。
一般工作在近饱和区,信号输入功率约一20dBm。
要求EDFA同时具有较高的增益和输出光功率,还应有对其工作状态的实时监控。
EDFA作为功率放大器时,装在光发送机之后,对光源发出的光信号进行放大,以补偿无源光器件的损耗和提高发送光功率。
通常工作于深饱和区,要求EDFA在保持适中的增益和噪声系数下,能提供尽可能高的输出光功率,必要时可用双泵浦。
(6)WDM系统对EDFA的要求为了确保WDM系统的传输质量,WDM系统中使用的EDFA应具有足够的带宽、平坦的增益、低噪声系数和高输出功率。
①EDFA增益带宽目前,EDFA可用增益频谱范围为l530~l565nm,增益带宽为35nm左右,可以满足4~32信道的WDM系统。
如果希望进一步增大带宽,以利用波长资源,则必须开发新型的光放大器。
②WDM系统对EDFA增益平坦度的要求EDFA的增益平坦度(GF)是指在整个可用增益的带宽内,最大增益波长点的增益与最小增益波长点的增益之差。
在WDM系统中,要求EDFA的GF越小越好。
一般EDFA在它的工作波段内存在着一定的增益起伏,即不同波长所得到的增益不同。
虽然增益差值不大,但当多个EDFA级联应用时,这种增益差值会线性积累,严重时,信号到达接收端后,有些高增益信道的接收光功率过大使接收机过载,而某些低增益信道的接收光功率过小而达不到接收机灵敏度。
因此,要使各信道上的增益偏差处于允许范围内,放大器的增益就必须平坦。
使光纤放大器增益平坦的技术有两种途径:一是增益均衡技术;二是光纤技术。
a.增益均衡技术增益均衡技术是利用损耗特性与放大器的增益波长特性相反的增益均衡器来抵消增益的不均匀性,这种技术的关键在于放大器的增益曲线和均衡器的损耗特性精密吻合,使综合特性平坦。
增益均衡技术可以分为固定式的和动态的。
现阶段实用化的固定式增益平坦技术主要有光纤光栅技术和介质多层薄膜滤波器技术等。
增益均衡用的光纤光栅是一种长周期光纤光栅。
其光栅周期一般为数百um。
通过多个长周期的光栅组合,可以构成具有与EDFA增益波长特性相反的增益均衡器。