潜力巨大的新型光型光放大器

发布于：2007/3/2 16:04:13 | 663 次阅读

[转载]原文链接：

分布式喇曼放大器也是近期得以广泛研究和应用的新型光放大器方案。

    由于它在光传输系统扩容和增加传输距离方面具有巨大的优势和潜力，因而被认为是研发新一代高速超长距离DWDM光纤通信骨干网中的技术之一。

    分布式喇曼放大技术

    分布式喇曼放大基于光纤受激喇曼散射（SRS）效应，一般采用反向泵浦方式，实现方法如下：将高功率连续运转激光从光纤跨段的输出端注入传输光纤，该泵浦光的传输方向与信号光传输方向相反。泵浦激光器的波长比信号光短约100nm。高功率光场泵浦光纤中的组分物质产生虚激发态；电子从这些虚激发态向基态跃迁，从而实现光信号的增益，这里的光放大方式与ED？FA类似。

    与EDFA放大方式相比，分布式喇曼放大最主要的特点如下：

    分布式放大。喇曼放大采用传输光纤本身作为放大介质，增益区分布在很长距离（约20km）的传输光纤中。这对降低入纤光功率、减弱光纤非线性效应的危害具有非常积极的作用。

    低噪声指数。分布式喇曼放大使信号光还远未到达传输光纤输出端处即获得放大，可以降低有效跨段损耗（在G.652光纤上的典型值是5.5dB）。在OSNR演化计算中，上述有效跨段损耗的降低通常被归结为光放大器噪声指数的降低，因此一般称后向泵浦喇曼放大器的等效噪声指数为0dB。这在提高单跨段长度、增加系统OSNR预算和传输距离方面有显著的优势。

    超宽带光放大。由于喇曼放大的增益波段由泵浦激光器波长所决定，选择合适的泵浦激光器波长，前者的增益范围可覆盖1300nm到1700nm的整个单模光纤低损耗频段，在1550nm波长附近连续增益带宽达100nm，尤其适合于S－band、XL－band等常规EDFA难以放大的波段。

    在实际应用中，分布式喇曼放大器也有一些要注意的地方。例如，在机站集线器处总是有许多光纤连接器和光纤熔接连接。这些光纤连接会吸收泵浦光功率并产生后向散射，进而劣化信号光的质量。此外，后泵浦喇曼放大所带来的4dB？5dBOSNR改善并不能肯定增加光纤跨段的数目及传输距离，因为光纤跨段的数目更重要的是由光纤非线性效应决定的。

    除反向泵浦分布式喇曼放大外，还诞生了其它形态的喇曼放大技术。比如，采用前向泵浦和双向泵浦的喇曼放大，可提供更高增益和更低噪声指数，并有同时实现增益和噪声指数平坦的潜力。采用色散补偿光纤（DCF）作为增益介质制成的分立式喇曼放大器，可在对传输链路进行色散补偿的同时，实现对光信号的超宽带集总式放大，并有调节增益斜率的潜力。此外还有采用分布式、分立式喇曼放大器实现的全喇曼传输系统，连续增益带宽达100nm，支持包括S－band、xL－band在内的超宽带传输。

    同样，这些喇曼放大形态也有一些固有缺点，比如前向泵浦和双向泵浦的喇曼放大有较强的泵浦光相对强度噪声（RIN）转移问题，对喇曼放大器的噪声特性有明显影响。特别是在G.655等色散系数较小的传输光纤中，这种RIN转移问题更为严重，会大大劣化喇曼放大器的噪声指数。分立式喇曼放大器的噪声指数与EDFA相比尚无明显优势，这主要由于：首先，为实现与EDFA相当的增益，分立式喇曼放大器需要很高的泵浦光功率或较长的光纤，缺乏经济效益；其次，DCF中的非线性系数较大，高增益情况下容易引发WDM光信号之间的交叉相位调制效应，造成性能损伤；，分立式喇曼放大器的集总增益较大，双程瑞利背向散射（DRBS）噪声也很明显，会劣化光信号的实际OSNR，造成系统性能的损失。DRBS是喇曼放大器增益较大时的主要噪声源，它与信号光同频，不能用常规的OSNR和噪声指数测量方法测试出来。

    综上所述，分布式喇曼放大技术的应用场合应该是单长跨距系统，或者ULH传输系统中的个别长跨距。此外，喇曼放大技术结合RZ码或色散管理孤子，在40Gbit/s波分系统也会有较明朗的应用前景，因为此时为保证足够的误码率（BER）指标，必须提高单位比特内的平均信号光功率。

    遥泵及其它放大技术

    遥泵技术是用于单长跨距传输的专门技术，主要解决单长跨距传输中信号光的OSNR受限问题。在对信号光进行光放大时，光放大器输入端的信号光功率越小，光放大器输出信号光的OS？NR越低，这是光放大器产生ASE噪声的缘故（假设光放大器具有恒定不变的增益和噪声指数值）。因此应尽量避免对低功率信号光进行放大。在单长跨距传输系统中，光纤输出端口处的光功率总是很小的，经光功率放大后，极易造成接收端OSNR受限，因此单长跨距系统一般都采用更高的入纤光功率。由于高入纤光功率极易引发多种光纤非线性效应并造成系统损伤，因此多波长传输的总光功率上限一般在30dBm左右。

    为进一步解决OSNR受限的问题，可以在光纤链路中间部分对光信号进行预先放大。在传输光纤中的适当位置熔入一段掺铒光纤，并从单长跨距传输系统的端站（发射端或接收端）发送一个高功率泵浦光，经过光纤传输和合波器后注入铒纤并激励铒离子。信号光在铒纤内部获得放大，并显著提高传输光纤的输出光功率。由于泵浦激光器的位置和增益介质（铒纤）不在同一个位置，因此称为“遥泵”。

    遥泵光源通常采用瓦级的1480nm激光器以克服长距离光纤传输中的损耗问题。根据泵浦光和信号光是否在一根光纤中传输，遥泵又可以分为“旁路”（泵浦光和信号光经由不同光纤传输）和“随路”（两者通过同一光纤传输）两种形态。随路方式中泵浦光还可以对光纤中的信号光进行喇曼放大，从而进一步增加传输距离，更为重要的是可节省传输光纤资源，因此获得了更多应用。

    遥泵技术还通常综合应用其它新技术，如光纤有效截面管理、二阶喇曼泵浦、两级遥泵增益区等。光纤有效截面管理是在传输光纤输入端采用一段大有效截面的光纤以降低光纤非线性效应和增加入纤光功率，而在存在喇曼放大的光纤路径上采用有效截面较小的传输光纤，实现更大的喇曼增益。二阶喇曼泵浦是在遥泵光源的光路上同时注入另一束高功率短波长激光，其波长比泵浦光短约100nm，使遥泵光源获得喇曼增益，提供更大的泵浦光功率。两级遥泵增益区是指在传输光纤中熔入两段铒纤，并在传输光纤两端同时注入遥泵光源，实现信号光的两次放大。采用遥泵技术，目前在实验室中实现的单长跨距传输距离已经达到420km。

    总之，遥泵传输技术是在光缆线路中插入掺铒光纤等增益介质以提供光放大，同时在该点不需要供电设施，也无须人员维护，适合用于穿越沙漠、高原、湖泊、海峡等维护、供电不便的地区。不便之处是要在适当的位置切断光纤，将掺铒光纤串联到原光纤中，施工改动的工作量和难度较大。

参与讨论

登录后参与讨论

//评论区

推荐阅读

智能网联汽车国际标准法规协调专家组（HEAG）召开工作会议

近年来智能网联汽车快速发展，新技术不断涌现，与相关产业融合度持续提升，正在推动全球汽车产业发生深刻变革。为应对此种形势，欧、美、日等汽车工业发达国家和地区都加大了智能网联汽车的国际标准法规协调的参与力度，在联合国世界车辆法规论坛(UN/WP.29)和国际标准化组织(ISO)层面，智能网联汽车相关国际标准法规协调活动正快速推进。为更有效地支撑上述组织的国际标准法规协调活动，2017年全国汽车标准

0215jiejie | 发布于：2022-12-01 0评论 0赞

苹果推出搭载M2芯片的新款iPad Pro 799美元起售

据苹果官网，苹果推出搭载M2芯片的新款iPadPro。 11英寸wifi版起售价为799美元，wifi+蜂窝网络版起售价为999美元；12.9英寸wifi版起售价为1099美元，wifi+蜂窝网络版起售价为1299美元。

0215jiejie | 发布于：2022-10-19 0评论 0赞

新能源汽车领衔 “中国智造”加速登陆欧洲市场

全球五大车展之一巴黎车展时隔四年再度启幕。在这场被视为“全球汽车行业风向标”的盛会上，国内外汽车品牌云集，长城汽车、比亚迪等再次领衔中国汽车出海。长城汽车欧洲区域总裁孟祥军表示：“欧洲是长城汽车最重要的海外市场之一，巴黎车展是长城汽车向欧洲市场展示GWM品牌和产品的最佳机会。长城汽车正在研究汽车行业碳排放的整个生命周期，到2025年，将推出50多款新能源产品，全力支持可再生能源使用，为全球用户

0215jiejie | 发布于：2022-10-19 0评论 0赞

严监管时代来临，电子烟“通配”大战走向何方？

针对通配烟弹厂商的一系列诉讼的结果，将对生产通配烟弹的品牌未来在电子烟行业的发展产生深远影响。 10月1日，《电子烟强制性国家标准》正式实施，中国电子烟监管全面生效。而在电子烟行业进入规范化、法治化阶段前夕，一场围绕着通配烟弹的争论在行业里发酵。 “通配”是电子烟从业者约定俗成的概念。换弹式电子烟由烟杆和烟弹组成，“通配”烟弹指的是非品牌商生产、可与品牌烟杆匹配使用的烟弹。多位业内人士表示，被

0215jiejie | 发布于：2022-10-19 0评论 0赞

Bourns 全新大功率分流电阻器

采用金属感应引脚，专用于大电流应用中进行精确测量全新分流电阻器专为电池管理系统、大电流工业控制和电动汽车充电站提供高可靠性、高成本效益的解决方案美国柏恩Bourns全球知名电子组件领导制造供货商，宣布新增12款CSM2F系列功率分流电阻器，扩展其产品组合。全新系列采用铆接通孔金属传感引脚，可满足大电流应用中对电压测试点精确定位日益增长的需求。最新型Bourns?CSM2F系列分流电阻器

0215jiejie | 发布于：2022-10-18 0评论 0赞

请尊重元宇宙“这个筐”

元宇宙是个筐，啥都往里装，但区别在于有的像聚宝盆，有的像垃圾桶。国庆假期刚结束，中青宝“90后”董事长李逸伦便亲自上阵，玩起了元宇宙婚礼。靠着老板首秀和代言，中青宝顺势推出“MetaLove元囍”App，正式进军元宇宙婚礼赛道。就产品而言，如同其他元宇宙产品，李逸伦的元宇宙婚礼“新奇与吐槽齐飞”：有人说是有趣的尝试，有人则认为像QQ炫舞结婚系统。要知道，QQ炫舞是一款推出了十余年的老游戏。

0215jiejie | 发布于：2022-10-13 0评论 0赞

边缘计算：突围商业模式痛点

截至8月末，中国5G基站总数达210.2万个，中国5G发展已经进入下半场。随着5G加速融入千行百业，互动直播、vCDN、安防监控等场景率先大规模落地，车联网、云游戏、工业互联网、智慧园区、智慧物流等场景也快速走向成熟，这些更大流量、更低时延、更高性能的场景涌现，对边缘计算的刚性需求势必爆发。 GrandViewResearch预测，即使在新型冠状病毒肺炎疫情肆虐全球的背景下，边缘计算和5G网络市

0215jiejie | 发布于：2022-10-13 0评论 0赞

商务部回应美商务部升级半导体等领域对华出口管制并调整出口管制“未经验证清单”

商务部新闻发言人10日就美商务部升级半导体等领域对华出口管制并调整出口管制“未经验证清单”应询答记者问。有记者问：近日，美国商务部在半导体制造和先进计算等领域对华升级出口管制措施。同时，在将9家中国实体移出“未经验证清单”过程中，又将31家中国实体列入，请问中方对此有何回应？对此，商务部新闻发言人回应称，中方注意到相关情况。首先，通过中美双方前一阶段共同努力，9家中国实体zui终

0215jiejie | 发布于：2022-10-13 0评论 0赞

TCL华星官宣与奔驰合作：推出全球首款横贯A柱的车载显示屏

今年1月，奔驰带来了VISIONEQSS概念车，其中控台采用了一块完全无缝的47.5英寸曲面显示屏，横贯整个A柱，令人印象深刻。今天，TCL华星正式官宣与奔驰达成合作，并认领了VISIONEQSS上这块全球首款横贯整个A柱曲面的车载显示屏。根据TCL介绍，这款显示屏采用了完全无缝的超薄一体化设计，将仪表盘、中控与副驾娱乐显示融为一体，并能够与3D实时导航系统相辅相成。同时，这块显示屏还采用

0215jiejie | 发布于：2022-10-12 0评论 0赞

半导体板块暴跌谁最受伤

国庆假期后首日开盘，上证综指时隔5个月再次失守3000点，与此同时，半导体板块也再度走低，其中，北方华创、雅克科技等个股跌停。10月11日早盘期间，半导体板块持续下挫，北方华创、雅克科技再度跌停。截至下午收盘，北方华创、雅克科技维持跌停状态，华海清科、拓荆科技-U、盛美上海、清溢光电、海光信息的跌幅则超10%。同日，半导体板块中的119只个股中超五成呈现下跌趋势。在半导体板块遭遇下挫的同时，北

0215jiejie | 发布于：2022-10-12 0评论 0赞

unionblog

关注