混合光纖放大器研究
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時(shí)間：2012-06-25
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1.3 EDFA的理論基礎(chǔ)
對(duì)EDFA進(jìn)行分析建立在傳輸方程和速率方程的基礎(chǔ)上。
采用泵浦功率為100mW、泵浦波長(zhǎng)為980nm的EDFA，粒子的躍遷過(guò)程發(fā)生在三個(gè)能級(jí)之間。又由于能量較高的兩個(gè)能級(jí)之間的躍遷是一個(gè)快速的非輻射躍遷過(guò)程，最高能級(jí)的粒子數(shù)可以被忽略，三能級(jí)系統(tǒng)可以簡(jiǎn)化為二能級(jí)系統(tǒng)得到的EDFA傳輸方程如下：
式中：G為增益，Psout為光纖末端的輸出信號(hào)功率，Psin為輸入信號(hào)光功率。
求解以上式子，可得到EDFA的增益譜，如圖4所示可以看出，EDFA的泵浦增益曲線與數(shù)目較少的FRA一樣，并不具有理想的帶寬。
如果分別調(diào)節(jié)FRA和EDFA(選擇合適的波長(zhǎng)和功率，控制混合放大器的噪聲系數(shù))，就可以使二者疊加后的增益譜互補(bǔ)，實(shí)現(xiàn)最大程度的帶寬和平坦度。圖5所示為混合光纖放大器的設(shè)計(jì)框圖。共有三部分構(gòu)成：FRA、增益均衡器及EDFA。
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