光纖通信--光纖通信新技術(ppt 157頁)

光纖通信--光纖通信新技術目錄:
1、光纖放大器
2、光波分複用技術
3、光交換技術
4、光孤子通信
5、相幹光通信技術
6、光時分複用技術
7、波長變換技術��

光纖通信--光纖通信新技術內容簡介:
光纖通信發展的目標是提高通信能力和通信質量，降低價格，滿足社會需要。進入20世紀90年代以後，光纖通信成為一個發展迅速、 技術更新快、新技術不斷湧現的領域。本章主要介紹一些已經實用化或者有重要應用前景的新技術，如光放大技術，光波分複用技術，光交換技術，光孤子通信，相幹光通信，光時分複用技術和波長變換技術等。
7.1.1摻鉺光纖放大器工作原理��
圖7.1示出摻鉺光纖放大器(EDFA)的工作原理，說明了光信號為什麼會放大的原因。從圖7.1(a)可以看到，在摻鉺光纖(EDF)中，鉺離子(Er3+)有三個能級： 其中能級1代表基態， 能量最低；能級2是亞穩態，處於中間能級；能級3代表激發態， 能量最高。當泵浦(Pump, 抽運)光的光子能量等於能級3和能級1的能量差時，鉺離子吸收泵浦光從基態躍遷到激發態(1→3)。但是激發態是不穩定的，Er3+很快返回到能級2。如果輸入的信號光的光子能量等於能級2和能級1的能量差，則處於能級2的Er3+將躍遷到基態(2→1)，產生受激輻射光，因而信號光得到放大。
但是激發態是不穩定的，Er3+很快返回到能級2。如果輸入的信號光的光子能量等於能級2和能級1的能量差，則處於能級2的Er3+將躍遷到基態(2→1)， 產生受激輻射光，因而信號光得到放大。由此可見，這種放大是由於泵浦光的能量轉換為信號光的結果。為提高放大器增益， 應提高對泵浦光的吸收， 使基態Er3+盡可能躍遷到激發態，圖7.1(b)示出EDFA增益和吸收頻譜。
圖7.2(a)示出輸出信號光功率和輸入泵浦光功率的關係， 由圖可見，泵浦光功率轉換為信號光功率的效率很高，達到92.6%。當泵浦光功率為60 mW時，吸收效率［(信號輸入光功率-信號輸出光功率)/泵浦光功率］為88%。

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