隨著全國廣電網(wǎng)絡(luò)FTTH建設(shè)的推進(jìn)，光節(jié)點(diǎn)數(shù)量成倍增加，需要大量光放覆蓋，受傳統(tǒng)EDFA的功率限制，為了獲得高功率輸出，大功率光纖放大器越來越受到關(guān)注。

　　大功率光纖放大器的原理還是要從傳統(tǒng)的摻鉺光纖放大器EDFA說起。EDFA的增益光纖采用的是纖芯摻入鉺離子的普通單模光纖，纖芯直徑在8~10um之間，包層直徑一般為125um，泵浦光和信號(hào)光同時(shí)在纖芯中傳輸，要提高EDFA的輸出功率，可以提高泵浦功率，但由于纖芯直徑很小，數(shù)值孔徑也較小（0.1~0.2um），導(dǎo)致能夠有效耦合進(jìn)入纖芯的泵浦功率僅為幾百mW；另一方面，可以通過提高鉺離子的摻雜濃度來提高增益光纖的儲(chǔ)能，但是鉺離子濃度過高時(shí)會(huì)出現(xiàn)濃度淬滅現(xiàn)象，降低了能量轉(zhuǎn)換效率。以上兩個(gè)原因限制了EDFA輸出功率提升的能力。

　　解決這個(gè)問題的方案是采用鉺離子同其他稀土離子共摻雜的方法，以Er離子+Yb離子共摻光纖為例，通過高濃度的Yb摻雜可以對(duì)相鄰Er起到有效的間隔作用，顯著降低Er的淬滅效應(yīng)，并可以減少Er與Er間因相互作用而發(fā)生離子轉(zhuǎn)換的幾率，有助于提高增益和輸出功率。

　　大功率光纖放大器基本原理是采用了一個(gè)作為預(yù)放大器的摻鉺光纖放大器和一個(gè)作為后放大器的鉺鐿共摻雙包層光纖放大器。預(yù)放大器的輸入從-5~+10dBm放大至13dBm以上，作為鉺鐿雙包層光纖放大器的輸入光功率，使輸出光功率達(dá)到36dBm以上。同時(shí)對(duì)第二級(jí)光纖放大器的噪聲影響非常小，兩級(jí)間用一高功率隔離器分開，抑制正反向自發(fā)輻射光的放大。大功率光放的總噪聲指數(shù)由前級(jí)放大器的噪聲決定，這種結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)提高了輸出功率的同時(shí)降低了整機(jī)的噪聲。

　　整機(jī)信號(hào)光通過隔離器進(jìn)入前置摻鉺光纖放大器，摻鉺光纖放大器是由一個(gè)980nm激光器和一個(gè)WDM及20m長的鉺纖組成。信號(hào)光通過摻鉺光纖放大器后通過一個(gè)高功率的隔離器進(jìn)入鉺鐿共摻雙包層光放大器，此放大器是由2個(gè)915nm的多模半導(dǎo)體激光器、錐度光纖合束器、14m長的鉺鐿共摻的雙包層光纖后通過隔離器隔離后輸出。

　　大功率光纖放大器最主要是應(yīng)用了包層泵浦技術(shù)、離子共摻技術(shù)及雙包層光纖、大功率多模半導(dǎo)體泵浦激光器。

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