光放大器——几个不同的维度 || 绪论章节：重新审视光放大器

摘要： 信息时代可被视为高速大带宽通信的时代，其依托光纤通信系统实现。信号传输超过千公里距离时必然导致信号衰减。由于传输介质（用于通信的光信道）存在多种损耗机制，信号在通信信道中传播时功率会逐渐减弱。显然，介质造成的衰减始终是影响光信号超长距离光纤传输（通信链路）的严峻问题。必须克服这种信号劣化，这使得信号放大技术至关重要。此外，为确保接收端能检测到信号携带的信息，信号必须具备最低阈值功率。因此，由于传输信道/系统的限制（表现为光纤损耗和色散），集成光纤和/或波导的光放大器在光纤通信系统中不可或缺——这些限制通常通过各类放大器来克服。实际上，损耗与色散相互关联[1]：当脉冲展宽（导致色散）时功率下降更明显（造成损耗），反之亦然。早期采用光电中继器进行放大，先将光信号转换为电流再用发射机再生[2]。但这种再生过程（尤其多通道光系统应用时）复杂且昂贵，因此光放大器作为传输中放大光信号的替代方案应运而生。该设备可直接放大光信号而无需转换为电信号——这正是传统中继器所需的特性。