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與通用的單信道系統相比，密集波分復用( DWDM )不僅極大地提高了網絡系統的通信容量，充分利用了光纖的帶寬，而且它具有擴容簡單和性能可靠等諸多優點，特別是它可以直接接入多種業務更使得它的應用前景十分光明。 DWDM技術就是利用單模光纖的帶寬以及低損耗的特性，采用多個波長作為載波，允許各載波信道在光纖內同時傳輸。 基本原理是利用摻鉺光纖中摻雜離子在泵浦光的作用下形成子數反轉，從而對入射光信號提供光增益。DWDM系統對光放大器的基本要求是寬頻帶、低噪聲和增益平坦等，隨著更長的傳輸長度的需求，光纖放大器已經成為長距離光纖網絡的基本組成部分。 光纖放大器是光纖通信系統對光信號直接進行放大的光放大器件。在使用光纖的通信系統中，不需將光信號轉換為電信號，直接將光信號進行放大的一種技術，減少色散和衰減的影響，從而改善長距離光系統的性能。 DWDM系統中的光放大器最常見的有摻鉺光纖放大器(EDFA)和拉曼光纖放大器等。 摻鉺光纖放大器(EDFA，即在信號通過的纖芯中摻入了鉺離子Er3 + 的光信號放大器)具有在它們的原子結構，用于放大光的適當能量水平，支持更長的傳輸距離。其工作原理是：摻鉺光纖在泵浦光源(波長980nm或1480nm)的作用下產生受激輻射，而且所輻射的光隨著輸入光信號的變化而變化，這就相當于對輸入光信號進行了放大。通常應用于常規光纖數字通信系統中，可以省去大量的光中繼器，而且中繼距離也大為增加，這對于長途光纜干線系統具有重要意義。 光纖通信技術不斷向著更高速率、更大容量的通信系統發展，而先進的光纖**技術既能保持穩定、可靠的傳輸以及足夠的富余度，又能滿足光通信對大寬帶的需求，并減少非線性損傷。摻鉺光纖放大器是光纖通信技術的一項重大突破，它可免除常規光纖通信技術在中繼站進行光一電一光變換而延長中繼距離，使常規的光纖通信提高到一個新的水平。對推動密集波分復用、頻分復用、光孤子光纖通信、光纖本地網和光纖寬帶綜合業務數據網的發展起著舉足輕重的作用。 EDFA的演變顯著減少了光纖的損耗。然而色散嚴重影響光纖系統的性能。由于信號質量，數據速率和覆蓋距離被大大減小，光信號受到嚴重分散扭曲。因此，如何有效控制色散成為這些系統最主要的難題。 摻鉺光纖放大器(EDFA)的出現及商品化是通信史上的一個里程碑。它取代傳統的光-電-光中繼方式，實現了一根光纖中多路光信號的同時放大，成功應用于波分復用(WDM)光通信系統，極大增加了光纖中可傳輸的信息容量和輸距離。 但隨著計算機網絡及其他新的數據傳輸業務的迅猛發展，EDFA工作波段和帶寬的局限性越來越明顯，已不能滿足未來寬帶網絡的需求。在這種情況下，拉曼光纖放大器(RFA)可放大任意波長的特點受到了廣泛的關注，拉曼放大器已被發現是DWDM系統的有吸引力的候選者。 拉曼光纖放大器，就是巧妙地利用拉曼散射能夠向較長波長的光轉移能量的特點，適當選擇泵浦光的發射波長與泵浦輸出功率，從而實現對光功率信號的放大。RFA由于具有全波段放大、低噪聲、可以抑制非線性效應和能進行色散補償等優點，主要用做分布式放大器，輔助EDFA進行信號放大，也可以單獨使用，放大EDFA不能放大的波段，同時克服了EDFA級聯噪聲大及放大帶寬有限等缺點。 目前RFA在長距離骨干網和海底光纜中傳輸的地位已得到承認，在城域網中，RFA也有其利用價值。通信波段擴展和密集波分復用技術的運用，給RFA帶來了廣闊的應用前景。RFA的這一系列優點，使它有可能成為下一代光放大器的主流。 |
