丁达华

【摘要】 光纤传输已成为当今网络传输的主要手段。其利用光的全反射原理，将信息流加载于调制光之上，实现快速远距离的信息传输。其频带宽、损耗低、稳定可靠等优点使其在网络传输技术的竞争中取得了主导地位。在光纤技术发展的过程中，光纤放大器技术有力地推动了光纤通信的发展，在光通信领域具有重要的意义。

【关键词】 光纤放大器 掺铒光纤 喇曼光纤

一、光纤放大器

光纤放大器是一种可以直接在光域对信号实施放大的器件。除了稳定可靠的工作性能外，它能够很好地与光纤传输中的密集波分复用系统互相兼容，极大地降低了中继系统的维护成本，有力地推动了光纤传输的广泛应用。目前的光放大器主要分为两大类：掺铒光纤放大器和喇曼光纤放大器。

二、掺铒光纤放大器

2.1 掺铒光纤放大器工作原理

掺铒光纤放大器的工作原理与激光类似，都是基于原子的受激辐射实现光放大。掺铒光纤是在石英光纤中掺杂适量的铒离子（Er3+）。光纤中铒离子在泵浦光激励下吸收能量，由基态能带4I15/2跃迁至较高能带4I11/2，成为泵浦态或激发态。铒离子在激发态上处于非稳定状态，寿命较短，很快通过非辐射跃迁的方式转变为亚稳态，其能带为4I13/2。亚稳态上的铒例子具有较长寿命，从而铒例子在泵浦光作用下能够在亚稳态上逐渐积累，形成对基态的离子数反转。当光信号通过光纤时，亚稳态的铒离子发生受激辐射，产生一个与信号光子完全相同的光子，从而实现了信号光的放大。……