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性能比较

EDFA 相对于其他放大器的优点是:

  1. 通常工作在 1530-1565 纳米光纤损耗最低的窗口,可在光纤通信中得到广泛应用。
  2. 增益高,噪声低。EDFA 的输出功率大,带单向泵浦时输出功率可达 14 dBm,双线泵浦时可达 17 dBm,增益可达 40 dB,噪声系数可低于三到四 dB。
  3. 增益特性对温度和光偏振不敏感。
  4. 耦合效率高。EDFA 是光纤型光放大器,通过成熟的光纤熔接技术,易于与光纤熔接。耦合损耗低,反射损耗也低,不易自激。
  5. 泵浦效率高。EDFA 的激光工作物质主要集中在纤芯的近轴工作范围,而信号光与泵浦光也是纤芯中近轴空间范围最强的,这时光与物质作用很充分,能量转换效率高。
  6. 可实现透明传输。EDFA 广泛应用于光纤通信波分复用系统中,它不仅能传输模拟信号、数字信号,也可以广泛传输高速率信号和低速率信号。EDFA 兼容性好,具有优良的升级功能,系统扩容升级时只需改动端机而不改动线路。

缺点表现在:

  1. 较高波长下光纤的弯曲损耗大,常规的 EDFA 不能提供足够增益,增益带宽只有三十五纳米,仅覆盖石英单模光纤低损耗窗口的一部分,制约了光纤能够容纳的波长信道数。
  2. 故障不便于查找,泵浦寿命不长。
  3. 存在泵浦源调制和光时域反射计的检测与控制技术问题。

SRA 的优点主要体现在几方面:

  1. 拉曼增益谱较宽,如果存在多个泵浦源,带宽会相应增大。
  2. 增益波长由泵浦光波长决定,只要泵浦源波长选择适当,理论上可以放大任意波长信号光。
  3. 饱和功率较高,增益谱可通过优化配置泵浦光波长和强度来完成。
  4. SRA 增益介质为光纤本身,分布式 SRA 能在线放大,不需要引入其他器件。由于放大过程是沿光传输分布式而不是集中式应用,因而所需的光信号功率比较小,从而降低了光纤的非线性效应。
  5. 噪声系数较低,可以很大程度上提高原系统的信噪比。
  6. 拉曼放大作用时间非常短,为飞秒级,可实现超短脉冲放大。

SRA的缺点主要有以下几点:

  1. 作用距离太长,增益系数较低。集中式SRA放大增益 40 dB,作用距离需要几千米,而分布式SRA需要放大增益几个或几十个dB,同样需要作用距离几十到上百千米。所以SRA只能用于长距离、低噪声的干网放大。
  2. 光偏振比较敏感,泵浦光与信号光平行时增益最大,垂直时最小为零。然而目前普通光纤都不保偏。
  3. 目前提供的泵浦光功率高,集中式需要几到几十瓦,分布式也需要几百毫瓦,限制了SRA的广泛应用。