传统的光纤长途传输系统每隔一定距离就要增加一个再生中继器以保证信号的质量，再生中继器的主要作用是进行光－电－光转换，并在噪声指数噪声指数()定义为放大器的输入信噪比与输出功率信噪比之比,用对数表示,单位为。也可以表小为μa,μa是与泵浦源有关的系数。对于泵浦源和泵浦源μa分别为和的最小理想值是实际对于泵浦源,的典型值为对」泵浦源,可达的噪声来白信号和白发辐射以及自发辐射之间的差拍噪声,很大程度上取决于由高能位降至低能位时的自发辐射。自发辐射绎放大后成为放大的自发辐射场,即所谓的自发辐射噪声功率通常大部分自发辐射之间的差拍噪声可以利用光带通滤波器滤除增益带宽增凎带宽定义为从放大器的最高增益下降时所对应的信号波长范围,单位为。的放大有一定的光频范围,不能无限制地放大,其典型的光频带宽为动态范围动态范围定义为放人番工作于饱和区时保持恒定信号输出功率()所对应的输入信号功率变化范围,单位为灵活应用按所处系统中的位置和功能分为三种基本类型:功率放大器(中继放大器()和前置放大器用作功率放大器将光纤放大器直接放在光发送器之后,放大输入到光纤中的光功率,即提高光纤通信系统发射端实际进入光纤中的光功率,可以减轻对光源输出功率要求高的压力,同时也可以解决将高功率的光从光源有效注入光纤的耦合问题。这类功率放大器应工作在深饱和区,要求在保持适中的增益和噪声系数下提供尽可能高的输岀功率。用作前置放人器将光纤放大器放在接收端探测器之前,对传输光纤中的己衰减的光信号进行放大,然后送至探測器,可以避免热噪声,提高系统接收端的信噪比。这类前置放大器工作在小信号区域,要求有最小的噪声系数和最人的非饱和增益。用作中继放大器或在线放大器将光纤放大器设在传输线路中,对传输过程中的光信号直接进行放大,特别是多波长信道,可对多个信道的信号光同时进行放大。这种在线放大器取代了传统的光一电一光中继器,使光纤通信从庞大复杂的设备中解放出来,有助于全光通信的实现。对在线放大器的要求介于前面两种光纤放大器之间,即需要有适中的增益和输出功率以及较小的噪声因子。用于多路传输系统中还应具冇足够的増益带宽并保持增益均衡。另外一个关键是需要它提供自动增益控制,即当输入信号光功率大时,光纤放大器的增益要低;当输入信号光功牽小时,放大器的增益要高,可以通过讣放大器工作在增益压缩区来实现。光纤放大器工作在饱和输出区时,就具有一定的自动增益控制功能。掺铒光纤放大器的应用范围很广,包括:◆干线高速光纤通信系统。不论是陆上光纤骨干网还是海底跨洋通信干线,都取消了传统的电再生中继器,广泛采用了掺铒光纤放大器,无中继距离延伸到◆密集波分复用系统(。增益平坦型的掺铒光纤放大器是传输系统的关键部件,能够同时放人多路波长不同的光信号。◆光纤电视传输分配系统。近年来,在光纤系统中的应用极大排动了μm光纤系统的发展,是目前发展的主流。其主要作用是补偿光纤传输损耗和补偿光分路器的分支损耗,将用在光发射机后及链路中,可以提高光功率、弥补链路损耗、补偿光功率分配带来的功率损失。使用性能良好的可将模拟系统的链路长度扩展到接近级联数目达到级,众多用户共用一个前端和发射机也可以极大降低系统的运营成本◆孤子传输系统是光孤子脉冲放大的理想光放大器◆光纤接入K。由」的覆盖范围很大,光纤终端分支太多,会造成用户接收到的光功率过低。若采用放人光功率,能使用户端正常接收,因此在接入网中实现离不开◆全光通信系统。光纤放大器是实现全光通信的核心器件的主要优点包括:◆工作波长恰好落在光纤通信的最佳波长区(的主体也是一段光纤,它与线路光纤的耦合损耗很小,甚至可达到噪声指指数低,一般为◆增益高,约;饱和输出功率大,约◆频带宽,在和窗口各有带宽,可进行多信道传输,使」扩大传输容量,从而节省成本费用,对比特率高于的系统有利。◆光纤放大器的特性与光纤极化状态无关,放大特性与光信号的传输方向也无关,可以实现双向放大◆所需泵浦功牽较低(数十),泵浦效却相当高。用光源泵浦时,效率为光原泵浦时,效率为◆在多信道应用可进行无串话传输。◆结构简单、可靠性高、体积小,可进一步降低成本和售价。◆对不同传输速率的数字体系具有完全的透眀度,即与准同步数字体系()和同步数字体系()的速率兼容,调制方案可任意选择◆中华器中只有低速电子装置和几个无源器件。◆需要的工作电流比光一电一光再生器小,因此可大大减小远供电流,从而降低对光缆的电阻和绝缘性的要求。使增益平坦为研究重点光纤通信对的性能要求包括:低噪声系数(在以下)、高埤益和高增益系数、高输出功率、宽的放大带宽及平坦度等。目前掺铒光纤放大器的增益已达到以上,噪声系数在以下。各国研究单位仍对在进行各种研究,以期得到更好的性能,重点在仝部带宽内提供平坦的增益特性,保证每路波长的增益相同,以防止各路之间发生路际串扰,同时与系统的广泛商用相适应。继续进行硏究的主要内容包括:使増益半坦、对瞬态效应进行抑制、增益箝位、监控技术、降低噪声及提高输岀功率等。