WDM传输系统中光纤放大器的增益平坦控制技术：为了确保WDM系统的传输质量，WDM系统中使用的光纤放大器除具备有足够的带宽、高输出功率和低噪声系数等特性外，还对增益平坦度控制技术提出了更高的要求。光纤放大器带内的增益平坦度是指在整个可用的增益通带内，比较大增益波长点的增益与较小增益波长点的增益之差。很明显，在WDM系统中增益平坦度越小越好，否则，如果各信道的增益不均，经过多级放大之后，这种增益差值会线性积累，低增益信道信号的SNR恶化，高增益信道的信号也因光纤非线性效应而使信号恶化。很早研究掺铒光纤放大器的是英国南安普敦大学。石岩低噪声光放大器

随着因特网技术的迅速发展，要求光纤传输系统的传输容量要不断地扩大，面对传输容量的扩大，目前主要有三种解决途径：（1）增加每个波长的传输速率；（2）减少波长间距；（3）增加总的传输带宽。对于第一种办法，如果速率提高到10Gbit/s将带来新的色散补偿问题，况且现在的电子系统还存在着所谓"电子瓶颈"效应问题。第二种办法如果将信号间距从100GHz降低到50GHz或25GHz将给系统带来四波混频（FWM）等非线性效应，且要求系统采用波长稳定技术。从而研究新的光纤放大器如L波段的EDFA是增加总的传输带宽的一种，它将EDFA工作波长由C波段1530~1560nm扩展到L波段1570~1605nm，使EDFA的放大增益谱扩展了一倍。尽管L波段EDFA的波长覆盖了EDF增益谱的尾部，但仍可与性能先进的C波段EDFA产品相媲美：例如两者的基本结构相类似，大多数C波段EDFA的设计和制造技术仍可应用于L波段EDFA研制；L波段EDFA有较小的辐射和吸收以及较低的平均反转因子，增益波动系数远小于C波段EDFA，所存在的是L波段EDFA的EDF较长带来无源光纤损耗较大，放大噪声稍大等不足。石岩低噪声光放大器EDFA的结构现已发展成很多类型。

DWDM系统既可用于陆地与海底干线，也可用于市内通信网，还可用于全光通信网。但DWDM系统在带来巨大好处的同时也给系统设计、器件更新等方面带来了极大的挑战。对新型光放大器的需求更是这些挑战中较关键的一项。光放大器技术具有对光信号进行实时、在线、宽带、高增益、低噪声、低功耗以及波长、速率和调制方式透明的直接放大功能，是新一代DWDM系统中不可缺少的关键技术。该技术既解决了衰减对光网络传输距离的限制，又开创了1550nm波段的波分复用，从而将使超高速、超大容量、超长距离的波分复用（WDM）、密集波分复用（DWDM）、全光传输、光孤子传输等成为现实，是光纤通信发展史上的一个划时代的里程碑。

增益的大小与光纤长度的关系：这里的光纤是指掺铒光纤放大器中掺铒光纤的光纤长度。掺铒光纤长度越长，可获得的功率增益就越大（因为掺铒光纤长度越大表示可以反转分布的粒子数的作用区就越长，作用区越长，功率增益当然就越大），但是随着光纤长度的再一步增强，功率增益反而会下降（这是因为光纤长度继续加长的话损耗也增加了，损耗比放大的功率增益损耗还要大，较终的功率增益就被减小了）。因此，增益的大小与光纤长度是有一个先升高后下降的过程，其中，顶点是比较好功率增益，它所对应的光纤长度是比较大增益的光纤长度。EDFA的优点是与线路耦合损耗小。

掺铒光纤放大器是利用掺铒光纤这一活性介质，当泵浦光输入到EDF中时，就可以将大部分处于基态的Er3+抽运到激发态上，处于激发态的Er3+又迅速无辐射地转移到亚稳态上，由于Er3+在亚稳态上的平均停留时间为10ms，因此很容易在亚稳态与基态之间形成粒子数反转，此时，信号光子通过掺铒光纤，在受激辐射效应作用下产生大量与自身完全相同的光子，使信号光子迅速增多，这样在输出端就可以得到被不断放大的光信号。自80年代末至90年代初研制成掺铒光纤放大器（EDFA），并开始应用于1.55mm频段的光纤通信系统以来，推动了光纤通信向全光传输方向发展，且目前EDFA的技术开发和商品化较成熟；应用较广的C波段EDFA通常工作在1530~1565nm光纤损耗比较低的窗口，具有输出功率大、增益高、与偏振无关、噪声指数低、放大特性与系统比特率和数据格式无关，且同时放大多路波长信号等一系列的特性，在长途光通信系统中得到了较广的应用。双向泵浦：既有同向泵浦也有反向泵浦。石岩低噪声光放大器

FRA的不足之处在于需要特大功率的泵浦激光器。石岩低噪声光放大器

但光纤拉曼放大器有一个主要的缺点就是需要特大功率的泵浦激光器，解决这个问题的主要途径有：一是研究降低阈值功率的泵浦激光器，使得普通的大功率半导体激光器能作为拉曼泵浦使用；其二是提高获得更大输出功率泵浦激光器的研制水平；其三是将多个泵浦源激光器的波长采用列阵、单片组合的方法复用在一起，获得一个大功率输出的泵浦激光器，此种方法不但可提供一个宽带的增益谱，而且还可以通过调节单个激光器的功率来调整增益斜率。石岩低噪声光放大器

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