光放大器OFA

　　传统的长途光纤传输系统中，需要每隔一定的距离就加一个再生中继器才能保证信号的质量。这种再生中继器的基本功能是进行光－电－光转换，并在光信号转为电信号时进行再生、整形和定时处理，恢复信号的形状和幅度，然后可转换成光信号沿线路继续传输。显然，这种方式十分麻烦，电子设备很复杂，可靠性也不高。多年来，人们一直在设想能否去掉这种光－电－光转换过程，直接在光路上对信号进行光放大，然后再继续传输，即用一个全光型中继器来代替光－电－光再生中继器。其核心问题是需要发明一种性能优良的光放大器。

　　光放大是指在泵浦能量（电或光）的作用下，实现粒子数反转（非线性光纤放大器除外），然后通过受激辐射实现对入射光的放大。它与激光器不同之处在于光放大器没有反馈机制。

　　早在1960年激光器发明不久，人们就开始了对光放大器的研究，但是真正开始实用化的研究却是在1980年以后。随着半导体激光器特性的改善，首先出现了法布里－泊罗型半导体激光放大器，接着开始了对行波式半导体激光放大器的研究。另一方面，随着光纤技术的发展，出现了光纤拉曼放大器。80年代后期，掺稀土元素的光纤放大器脱颖而出，并很快达到实用水平，应用于越洋的长途光通信系统中。

　　目前能用于光纤通信的光放大器主要是半导体激光放大器和掺稀土金属光纤放大器，特别是掺饵光纤放大器（EDFA）倍受青睐。1985年英国南安普顿大学首次研制成掺饵光纤，1989年以后掺饵光纤放大器的研究工作不断取得重大突破。由于光纤放大器的问世，在1990年到1992年不到两年的时间里，光纤系统的容量竟增加了一个数量级。而在1982年到1990年的8年时间里，光纤系统的容量才只增加了一个数量级。光放大器的作用和光纤传输容量的突飞猛进，为光纤通信展现了无限广阔的发展前景。

光放大器在光波系统中的应用

　　那么，究竟什么是光纤放大器呢？光纤放大器（Optical Fiber Ampler，简写OFA）是指运用于光纤通信线路中，实现信号放大的一种新型全光放大器。根据它在光纤线路中的位置和作用，一般分为中继放大、前置放大和功率放大三种，如图光放大器在光波系统中的应用所示。同传统的半导体激光放大器（Semiconductor Optical Amplifier，简写为SOA）相比较，OFA不需要经过光电转换、电光转换和信号再生等复杂过程，可直接对信号进行全光放大，具有很好的“透明性”，特别适用于长途光通信的中继放大。可以说，OFA为实现全光通信奠定了一项技术基础。

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