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1、能力拓展训练任务书学生姓名：游槟侨专业班级：电子科学与技术0803 指导教师：封小钰工作单位：信息工程学院题目：光放大器技术初始条件：具有扎实的电子科学与技术专业基本理论和系统的专业知识；具备初步的文献查阅和专题调研技能；一定的中英文文献阅读与综合能力。要求完成的主要任务：1. 在电子科学与技术专业体系范围内确定选题，题目自拟。2. 查阅与选题相关的文献资料，通过对文献资料的阅读分析与综合，写出调研报告；要求报告内容的可读性强，撰写格式规范，图标的使用正确，参考文献的引用恰当；字数不少于 6000字，参考文献不少于10篇，其中外文文献不少于2 篇。时间安排：12011 年 7 月 8 日分班集
2、中，能力拓展训练任务；讲解训练具体实施计划、报告格式的要求与答疑事项。22011年 7 月 11 日 至 2011 年 7 月 15 日完成选题的确定、资料查阅、能力拓展训练报告的撰写。3. 2011 年 7 月 16 日提交能力拓展训练报告书，进行验收和答辩。指导教师签名：年月日系主任（或责任教师）签名：年月日目录摘 要 . I Abstract . II 1 绪论 . 1 2 光放大器概述 . 2 2.1 光放大器的特点 . 2 2.2 光放大器的分类 . 3 2.3 光放大器的主要性能参数 . 3 2.3.1 增益 . 3 2.3.2 噪声指数 . 3 2.3.3 增益带宽 . 3 2.
3、3.4 饱和输出功率 . 4 3 掺铒光纤放大器 . 5 3.1 掺铒光纤放大器的工作原理 . 5 3.1.1 掺铒光纤中 Er3+离子受激辐射和自发辐射 . 5 3.1.2 掺铒光纤放大器光学结构. 6 3.2 掺铒光纤放大器的优缺点. 7 4 拉曼光纤放大器 . 9 4.1 拉曼光纤放大器的原理 . 9 4.2 拉曼光纤放大器的特点. 10 4.3 拉曼光纤放大器的分类. 11 4.4 拉曼光纤放大器的优缺点. 12 5 半导体光放大器 . 14 5.1 半导体光放大器的原理 . 14 5.2 半导体光放大器的特点. 14 结束语 . 16 参考文献 . 17 武汉理工大学能力拓展训练报告
4、I 摘 要光放大器就是放大光信号。 在此之前，传送信号的放大都是要实现光电变换及电光变换，即 O/E/O 变换。有了光放大器后就可直接实现光信号放大。光放大器的开发成功及其产业化是光纤通信技术中的一个非常重要的成果，它大大地促进了光复用技术、光孤子通信以及全光网络的发展。光放大器是对于光信号进行直接放大的器件，即可将其看光通路的组成单元，也可看作光设备的组成单元。 光放大器可分为光纤光放大器和半导体光放大器两类，它在光通信系统和信息处理领域中有很重要的应用。光放大器的功能是提供光信号增益，以补偿光信号的通路中的传输衰减，增大系统的无中继传输距离。关键词： EDFA, 特性参数，增益，拉曼放大器
5、，半导体放大器武汉理工大学能力拓展训练报告II Abstract Optical amplifier is the amplified optical signals. Prior to this, sending the signal amplification is to achieve the photoelectric conversion and electro-optical conversion, that is O / E / O conversion. With the realization of optical amplifiers can be directly aft
6、er the optical signal amplification. The successful development of optical amplifiers and optical fiber communication technology industry is in a very important result, which greatly contributed to the optical multiplexing, optical soliton communication, and all-optical networks. Optical amplifiers
7、for optical signal amplification device directly, you can see the light paths of their component units, optical devices can also be seen as an integral unit. Optical amplifiers can be divided into optical fiber amplifiers and semiconductor optical amplifier types, it is in optical communication syst
8、ems and information processing has a very important field of application. Optical amplifier is to provide optical signal gain to compensate for optical signal transmission path attenuation, increase the systems transmission distance without repeaters. Keywords: EDFA,parameters, gain, Raman amplifier
9、s, semiconductor amplifiers武汉理工大学能力拓展训练报告1 1 绪论迄今为止的光纤通信系统， 为了拓长通信距离都需在通信线路中设置一定数量的中继器，以便使衰减的光信号强度得到补充。而中继器无一例外都是采用光电光的转换方式。 中继器的这种工作模式带来了不少问题，如使得成本高， 系统复杂， 可靠性降低等。 于是，人们设想， 是否用光放大器直接进行光信号放大，以实现全光通信。经过多年的不懈努力，各种各样的光放大器终于问世了。在光通信技术的发展进程中，不断取得新的突破， 其中尤以光放大器， 特别是掺铒光纤放大器（ EDFA ）的发明最为激动人心。它使光通信技术产生了革命性的变
10、化：用相对简单价廉的光放大器， 代替长距离光纤通信系统中传统使用的复杂昂贵的光电光混合式中继器， 从而可实现比特率及调制格式的透明传输，升级换代也变得十分容易，尤其是性能十分优秀的EDFA 与 WDM 技术的珠联璧合， 奠定了高速大容量WDM光通信系统与网络大规模应用的基础。光放大器主要有两类： 光纤光放大器和半导体光放大器。 光纤放大器又分为两种，即掺稀土元素的光纤放大器和利用常规光纤的非线性效应（如受激拉曼散射， 受激希里渊散射等）的光放大器。半导体光放大器主要是行波半导体激光放大器。武汉理工大学能力拓展训练报告2 2 光放大器概述我们知道光纤有一定的衰耗，光信号沿光纤传播将会衰减，传输距
11、离受衰减的制约。因此，为了使信号传得更远，我们必须增强光信号。传统的增强光信号的方法是使用再生器。但是，这种方法存在许多缺点，首先，再生器只能工作在确定的信号比特率和信号格式下，不同的比特率和信号格式需要不同的再生器；其次，每一个信道需要一个再生器，网络的成本很高。随着光通信技术的发展，现在人们已经有了一种不采用再生器也可以增强光信号的方法，即光放大技术。2.1 光放大器的特点简单讲，光放大器是用来提高光信号强度的器件，其原理图如图2.1 所示。被 放 大 的 光 信 号输 入 光 信 号光 放 大 器图 2.1 光放大器因此，光放大器的工作不需要转换光信号到电信号，然后再转回光信号。 这个特
12、性导致光放大器比再生器有两大优势。第一，光放大器支持任何比特率和信号格式，因为光放大器简单地放大所收到的信号。这种属性通常被描述为光放大器对任何比特率以及信号格式是透明的；第二，光放大器不仅支持单个信号波长放大像再生器，而且支持一定波长范围的光信号放大。例如，我们下面将要讨论的掺铒光纤放大器（EDFA ） ，它能够放大大约从1530nm到 1610nm的所有波长。而且，只有光放大器能够支持多种比特率、各种调制格式和不同波长的时分复用和波分复用网络。实际上，只有光放大器特别是EDFA 的出现，波分复用技术才得到迅速发展，并且使波分复用成为大容量光通信系统的主力。EDFA 是现在应用最广泛的光放大器，它的出现极大地推动了波分复用技术的发展1。武汉理工大学能力拓展训练报告3 2.2 光放大器的分类现在主要有两种类型的光放大器：半导体光放大器 （SOA ）和光纤放大器 （OFA ） 。半导体光放大器利用半导体材料固有的
