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掺铒光纤放大器(EDFA)技术 光放大技术主要需要解决的两大问题: 增益平坦度 多级级联后EDFA增益曲线极不平坦,导致可选用的增益区减小 增益均衡技术 某些波长信号的失去或增加会引起其它波长信号功率的骤变, 引起系统误码 第九十五页,共一百一十七页。 掺铒光纤放大器(EDFA)技术 提高光放大器的增益平坦度的办法: 滤波器型 原理:在EDFA中内插无源滤波器,将1530nm的增益峰降低,或专门设计通透谱与掺铒光纤增益谱相反的滤波器将增益谱削平 特点:工艺复杂,有附加损耗 本征型 原理:采用高铝掺杂的铒光纤或氟化物铒光纤。 特点:无须引入附加元件,而且掺铝光纤可以增大放大器的放大谱宽;但是平坦化的效果不是很理想,而且氟化物不稳定,对环境有 污染。 第九十六页,共一百一十七页。 增益平坦措施 + 增益 EDFA增益谱 波长 均衡器 增益 波长 得到的增益谱 增益 波长 铝或其它离子 光纤 光放大器在一定的带宽范围内(35 — 40nm)增益是平坦的 第九十七页,共一百一十七页。 若干关键技术的提出 ? EDFA的动态可调增益与锁定 ? EDFA能够根据光信号的变化,实时地动态调整 自身的工作状态,减小信号波动的影响,保 证整个信道的稳定。 ? EDFA必须具备增益锁定功能,防止当某些光信道完全断路(或只剩最后一路信道)时对其他光信道的影响。 第九十八页,共一百一十七页。 DWDM复用和解复用器 介质薄膜滤波器型 阵列波导光栅型 耦合器型 ?? ?? ???????3??4 衍射光栅型 ?? ?? ?? ?? ?????? ?3??4 ??? ?1 ?2 ?3 ?4 。 。 。 ?3 ?4 ???????3??4 ?? ?? ?3 ?4 ??? ?????? ?3??4 ??? 第六十三页,共一百一十七页。 光波分复用器和解复用器技术 1)光栅型 2)介质薄膜滤波器型(DTF) 3)耦合器型(熔锥型)(AWG) 4)阵列波导光栅型 复用器/解复用器类型 第六十四页,共一百一十七页。 光波分复用器和解复用器技术 ? 光栅型复用器/解复用器的原理及特点 1)原理 属于角色散型器件,当光到光栅上后,由于光栅的角色散 作用,使不同的光信号以不同的角度出射,然后经过透镜会聚 到不同的输出光纤,从而完成波长选择和分离的作用,反之就可以实现波长的合并。 2) 优点 波长选择特性优良,可以使波长间隔小到0.5nm左右 并联工作,插入损耗不会随复用信道的数目增加而增加 3)缺点 温度稳定性不好 第六十五页,共一百一十七页。 输入光( ?1, ?2... ?8) ?1 ?2 ?3 ?7 ?8 自聚焦透镜 光栅 光栅型解复用器的原理示意图 光波分复用器和解复用器技术 第六十六页,共一百一十七页。 光波分复用器和解复用器技术 ? 介质薄膜滤波器型复用器/解复用器的原理及特点 1)原理 利用几十层不同的介质薄膜组合起来,组成具有特定波长 选择特 性的干涉滤波器,就可以实现将不同的波长分离或合并 2) 优点 与光纤参数无关,可以实现结构稳定的小型化器件 信号通带比较平坦 插入损耗较低 温度特性很好 3)缺点 加工复杂。但目前的工艺已经比较成熟 通路数不能太多。 第六十七页,共一百一十七页。 光波分复用器和解复用器技术 介质薄膜分波器功能框图 入射光(?1, ?2... ?n) 多层介质模 ?1 ?2 ?3 ?n ?n-1 第六十八页,共一百一十七页。 光波分复用器和解复用器技术 ? 耦合器型复用器原理及特点 1)原理 通过将多根光纤熔融在一起,使多个输入波长可以 耦合在一起,达到波长合并的目的,但不能用来将不 同波长进行分离。 2) 优点 温度特性很好 光通道带宽较好 制造简单,易于批量生产 3)缺点 尺寸较大,信道隔离度差,复用的波长数少 第六十九页,共一百一十七页。 光波分复用器和解复用器技术 IN OUT ?1 ?2 ?3 ?4 ?5 ?6 。 。 。. 。 。 。 ?13 ?14 ?15 ?16 16波的耦合型合波器功能框图 第七十页,共一百一十七页。 光波分复用器和解复用器技术 ? 集成光波导型合波器/分波器的原理及特点 1)原理 是以光集成技术为基础的平

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