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了解摻鉺光纖放大器的工作原理

更新時間:2023-05-29      點擊次數:2505
摻鉺光纖放大器的放大原理與雷射產生原理類似,光線中摻雜的稀土族元素Er(3+)其亞穩態和基態的能量差相當于1550nm光子的能量。當吸收適當波長的泵浦光能量(980nm或1480nm)后,電子會從基態躍遷到能階高的激發態。接著釋放少量能量轉移到較穩定的亞穩態,在泵浦光源足夠時鉺離子的電子會發生巨量反轉。即高能階的亞穩態比能階低的基帶電子數量多。當適當的光信號通過時,亞穩態電子會發生受激輻射效應,放射出大量同波長光子,但因為存在振動能階,所以波長不是單一的二十一個范圍。典型值在1530nm~1570nm。

摻鉺光纖放大器主要有摻鉺光纖、泵源、隔離器、合波器耦合器、探測器及控制電路等部分組成。

其中,摻鉺光纖式放大器的基礎、關鍵的器件;泵源的作用是用來向摻鉺光纖提供能量,將基帶的鉺離子激勵到高能態,致使粒子數發生反轉,從而產生受激輻射,實現對1550nm波段光信號放大,現在用得廣泛的泵源是980nm的LD隔離器主要用來防止放大器產生自激振蕩,合波器的作用是將泵浦光耦合到摻鉺光線中去。耦合器則是將信號光分出一部分提供個探測器,以便實現對放大器工作狀態的實時監控。

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