光纖放大器是一種用于增強、連接和收發光信號的設備,主要由發射端和接收端組成。它的主要功能是將光源輸出的信號轉換為可識別的電信號,從而實現數字信號的可靠傳輸。光纖放大器在光纖通信中起著至關重要的作用,能夠在很大程度上增強兩端之間的信號保真度、抗干擾能力和信號傳輸延遲。
光纖放大器的工作原理基于受激發射現象,即當光波通過某些特定的物質時,物質中的電子吸收光能從低能級躍遷到高能級。一旦電子達到高能級,它們就有可能以受激發射的形式釋放能量,并產生與原光波相同的光子,從而實現光的放大。
光纖放大器(OpticalFiberAmplifier,簡寫OFA)是指運用于光纖通信線路中,實現信號放大的一種新型全光放大器。根據它在光纖線路中的位置和作用,一般分為中繼放大、前置放大和功率放大三種。同傳統的半導體激光放大器(SOA)相比較,OFA不需要經過光電轉換、電光轉換和信號再生等復雜過程,可直接對信號進行全光放大,具有很好的“透明性”,特別適用于長途光通信的中繼放大??梢哉f,OFA為實現全光通信奠定了一項技術基礎。
光纖放大器,面板顯示和實際輸出是同步的,如果面板顯示正常,則說明光放大器輸出正常,如果這種情況下測試光放大器時光功率下降或不夠,大的可能性有以下幾種:
1.光功率計不準,國產的光功率計只能測試光功率輸出較小的設備,不能測試大功率輸出的EDFA,測試光放大器的光功率計原裝進口,不能把不準確的儀器當作標準來使用。
2.輸出口的法蘭損壞,這個可能性較小。
3.用戶使用不當,在機器工作時插拔,燒傷光放大器輸出的尾纖頭,造成光放大器輸出功率下降,如發生這種情況,只要重新熔接光放大器的輸出接頭即可。
4.用戶使用的尾纖質量太差,纖芯過長,在插入尾纖后擦傷光放大器的輸出接頭,這個現象是次測試是好的,第二次插入再次測試時就光功率下降了,解決這個問題也只要重新熔接光放大器的輸出接頭就可,
5.光源的波長不對,如果1550nm光發射機的波長有偏差,會造成光放大器的輸 出光功率不夠,也會造成面板顯示偏小。
6.輸入光放大器的光功率較小,如果低于標準值時可能會造成光功率變小,同時面板顯示也會變小。
在無源光纖傳輸中,同軸的EDFA被放置于長跨度光纖中。在長光纖鏈中采用多個放大器的優勢在于大的傳輸損耗被補償,同時(a)不會降低光功率,而光功率過低會降低信噪比;(b)也不會使其它位置傳輸多余光功率,從而避免了有害的非線性效應。許多這種同軸的EDFAs即使在環境惡劣情況下,如在海平面,也可以正常工作,當然了維護比較難。
當信號很弱時,光纖放大器也可應用于數據接收器之前。除了引入放大器噪聲外,這可以提高信噪比和數據傳輸速率,因為放大器噪聲比接收器的輸入噪聲要小。雪崩二極管更加常用,它內部本身具有信號放大功能。
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常溫和高溫型光纖頭基于國產化芯片設計,高溫玻璃光纖由10至100μm的玻璃光纖組成,并由不銹鋼管包覆。具有耐高溫(360°C)等特點。常規纖芯為丙烯酸類樹脂,由0.1至1mm直徑的單根或多根構成,被聚乙烯等材料包裹。由于重量輕、低成本及不易彎曲等特性已成為光纖傳感器的主流。
具有RS485通訊、收光量自動補償、區域檢測等多項特色功能,至多每秒可檢測15000次。
可實現細小物體及復雜環境的安裝檢測,廣泛用于半導體、鋰電、制藥等精密制造領域。
近年來,隨著信息和通信技術的飛速發展,光纖放大器的研究和發展又進一步擴大了增益帶寬,將光纖通信系統推向了高速率、大容量、長距離方向發展。由于光纖放大器的特性能,在DWDM傳輸系統、光纖CATV和光纖接入網中有著廣泛的應用。密集波分復用系統在光纖傳輸系統中已成為技術主流,作為DWDM系統核心器件之一的光纖放大器在其應用中將得到迅速發展,這主要是由于光纖放大器有足夠的增益帶寬,它和WDM技術相結合可迅速簡便地擴大現有光纜系統的通信容量,延長中繼距離。
采用摻鐿光纖可以在較短波長處取得高增益。這種光纖除了摻雜鉺離子,還包含一部分的鐿離子(通常鐿的濃度要遠大于鉺)。鐿離子也可以由980nm泵浦光(也可以由1064nm泵浦光)激發,然后將它們的能量轉移到鉺離子中。通過合理配置光纖纖芯中摻雜成分的濃度,能量轉移可以達到很高的效率。但是,純摻鉺光纖在通訊領域應用更廣泛,因為額外摻鐿在這個領域應用并沒有顯著優勢,并且由于化學成分改變可能會降低增益帶寬。
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