一.
光纖放大器的原理結(jié)構(gòu)
G}WY0FC6 ^\VVx:] 摻鉺光纖的放大原理
J<cY'?D E`wq`g`H< EDFA的放大作用是通過1550nm波段的信號光在摻鉺光纖中傳輸與Er
3+ 離子相互作用產(chǎn)生的。在光與物質(zhì)相互作用時,光可以被看作由光子組成的粒子束,每個光子的能量為:
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!A 1':};}dCJ E=hv
H}usL)0&& e<u~v0rDl 其中:E為光子的能量,v為光的頻率,h為普朗克常數(shù)。
w);Bet [NGq$5 摻鉺光纖中的Er
3+離子所出的能量狀態(tài)是不能連續(xù)取值的,它只能處在一系列分立的能量狀態(tài)成為能級上,這些能量狀態(tài)成為能級。當(dāng)在摻鉺光纖中傳輸?shù)墓庾幽芰颗cEr
3+離子的某兩個能級之間的能量差相等時,Er
3+離子就會與光子發(fā)生相互作用,產(chǎn)生收激輻射和收激吸收效應(yīng)。受激輻射是指Er
3+離子與光子相互作用從高能級躍遷到低能級,發(fā)射出一個與激發(fā)光子完全相同的光子(
激光子的頻率、相位、傳播方向、偏振態(tài)相同);受激吸收是指Er
3+離子與光子相互作用從低能集躍遷到高能級,并且吸收激發(fā)光子。為了詳細說明EDFA放大原理,圖1給出了Er
3+離子與光放大作用有關(guān)的能級結(jié)構(gòu)。
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