光纤通信（原理与应用）|| 光放大器

摘要： 光放大器是光纤通信中广泛使用的设备，用于放大光发射机产生的光信号。该光信号直接被放大，无需先转换为电信号再恢复为放大的光信号。这意味着光放大器在全光域直接对光子进行操作。本质上，光放大器确实需要作为光电器件的光源和光电探测器，以及其他操作（如包括重定时在内的光脉冲整形）所需的附加电子电路。但为什么我们需要光放大器呢？我们知道，在1500纳米波长附近，典型光纤损耗约为0.2分贝/公里。让我们看看光信号在光纤中传输约100公里后会发生什么。信号衰减了20分贝。因此它们需要被放大，否则检测到的信号信噪比太低，误码率会过高（通常期望的误码率值<10^-9）。解决这个问题的一种方法是检测微弱信号，然后调制新激光器（光-电-光转换），这需要高速（>10吉赫兹）电子电路。因此，放大信号的最佳方式仅通过光学手段，而首选方法是光纤放大器，它效率最高、最稳定且损耗最低。