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光纤放大器的工作原理与固体激光器的工作原理非常相似,在激光激活物质内造成粒子数反转分布状态,并产生受激辐射。为了造成稳定的粒子数反转分布状态,参与光跃迁的能级应超过两个,一般是三能级和四能级系统,同时有泵浦源不断地提供能量。为了有效地提供能量,泵浦光子的波长应短于激光光子的波长,即泵浦光子的能量要大于激光光子的能量。此外谐振腔形成正反馈,这样一来就可形成激光放大器。
光纤放大器主要用于DWDM系统、接入网、光纤有限电视网、车用系统、光孤子通信系统等领域。EKFA用于发射端时,可作为功率放大器,以提高发射机的功率,EDFA用于光纤传输线路中时,可作为全光中继放大器,以补偿光纤传输损耗,延长传输距离;EDFA用于光接收端时,可作为前置放大器,以提高光接收机的灵敏度;EDFA在光纤有限公司电视网中也用作光功率补偿器,以补偿分配器和传输链路造成的光损耗,从而提高用户的数量,降低用户网和有限电视网系统的建设成本。目前,掺铒光纤放大器因其优越的性能已成为最主要并广泛应用的光放大器。
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