光纤传感器和光纤放大器区别（光通信之光纤放大器）
光纤传感器和光纤放大器区别（光通信之光纤放大器）图(a)示出输出信号光功率和输入泵浦光功率的关系， 泵浦光功率转换为信号光功率的效率很高，达到92.6%。当泵浦光功率为60 mW时，吸收效率［(信号输入光功率-信号输出光功率)/泵浦光功率］为88%。20世纪80年代末期，波长为1.55 μm的掺铒(Er)光纤放大器(EDFA： ErbiumDoped Fiber Amplifier)研制成功并投入实用，把光纤通信技术水平推向一个新高度，成为光纤通信发展史上一个重要的里程碑。性能与光偏振方向有关，器件与光纤的耦合损耗大。光纤放大器的性能与光偏振方向无关，器件与光纤的耦合损耗很小， 因而得到广泛应用。光纤放大器的实质是：把工作物质制作成光纤形状的固体激光器，所以也称为光纤激光器。
光放大器有半导体光放大器和光纤放大器两种类型。
半导体光放大器的优点是：
小型化，容易与其他半导体器件集成
半导体光放大器的缺点是：
性能与光偏振方向有关，器件与光纤的耦合损耗大。
光纤放大器的性能与光偏振方向无关，器件与光纤的耦合损耗很小， 因而得到广泛应用。
光纤放大器的实质是：把工作物质制作成光纤形状的固体激光器，所以也称为光纤激光器。
20世纪80年代末期，波长为1.55 μm的掺铒(Er)光纤放大器(EDFA： ErbiumDoped Fiber Amplifier)研制成功并投入实用，把光纤通信技术水平推向一个新高度，成为光纤通信发展史上一个重要的里程碑。
图(a)示出输出信号光功率和输入泵浦光功率的关系， 泵浦光功率转换为信号光功率的效率很高，达到92.6%。当泵浦光功率为60 mW时，吸收效率［(信号输入光功率-信号输出光功率)/泵浦光功率］为88%。
图(b)是小信号条件下增益和泵浦光功率的关系，当泵浦光功率小于6mW时，增益系数为6.3dB/mW。
图 (a)为光纤放大器构成原理图，图 (b)为实用光纤放大器构成方框图。
掺铒光纤(EDF)和高功率泵浦光源是关键器件，把泵浦光与信号光耦合在一起的波分复用器和置于两端防止光反射的光隔离器也是不可缺少的。
设计高增益掺铒光纤(EDF)是实现光纤放大器的技术关键， EDF的增益取决于Er3 的浓度、光纤长度和直径以及泵浦光功率等多种因素，通常由实验获得最佳增益。
对泵浦光源的基本要求是大功率和长寿命。波长为1480 μm的InGaAsP多量子阱(MQW)激光器， 输出光功率高达100 mW 泵浦光转换为信号光效率在6 dB/mW以上。
波长为980 nm的泵浦光转换效率更高，达10 dB/mW， 而且噪声较低，是未来发展的方向。
•对波分复用器的基本要求是：
插入损耗小，熔拉双锥光纤耦合器型和干涉滤波型波分复用器最适用。
•光隔离器的作用是:
防止光反射，保证系统稳定工作和减小噪声
• 对光隔离器的的基本要求是：
插入损耗小，反射损耗大。
上图是EDFA商品的特性曲线，图中显示出增益、 噪声指数和输出信号光功率与输入信号光功率的关系。
在泵浦光功率一定的条件下，当输入信号光功率较小时，放大器增益不随输入信号光功率而变化，基本上保持不变。
当信号光功率增加到一定值(一般为-20 dBm)后，增益开始随信号光功率的增加而下降， 因此出现输出信号光功率达到饱和的现。
EDFA的主要优点有：
工作波长正好落在光纤通信最佳波段(1500～1600 nm)； 其主体是一段光纤(EDF)，与传输光纤的耦合损耗很小， 可达0.1 dB。
增益高，约为30～40 dB; 饱和输出光功率大， 约为10～15 dBm； 增益特性与光偏振状态无关。
噪声指数小， 一般为4～7 dB； 用于多信道传输时， 隔离度大，无串扰，适用于波分复用系统。
频带宽，在1550 nm窗口，频带宽度为20～40 nm， 可进行多信道传输，有利于增加传输容量。
如果加上1310 nm掺镨光纤放大器(PDFA)，频带可以增加一倍。
所以“波分复用 光纤放大器”被认为是充分利用光纤带宽增加传输容量最有效的方法。
1550 nm EDFA在各种光纤通信系统中得到广泛应用，并取得了良好效果。
已经介绍过的副载波CATV系统，WDM或OFDM系统，相干光系统以及光孤子通信系统，都应用了EDFA，并大幅度增加了传输距离。
EDFA的应用， 归纳起来可以分为三种形式
中继放大器 （LA：Line Amplifier）在光纤线路上每隔一定的距离设置一个光纤放大器，以延长干线网的传输距离）
•前置放大器 （PA：Preamplifier) 置于光接收机的前面，放大非常微弱的光信号，以改善接收灵敏度。作为前置放大器，对噪声要求非常苛刻。
•后置放大器 （BA： Booster Amplifier) 置于光接收机的后面，以提高发射机功率。对后置放大器噪声要求不高，而饱和输出光功率是主要参数。
