孙晓芸，陈建飞，李炳琦，李晓艳

（1.南京邮电大学光电工程学院，南京210046；2.南京市房地产交易市场，南京210003）

基于OptiSystem的掺铒光纤放大器增益特性研究

孙晓芸1，陈建飞1，李炳琦2，李晓艳2

（1.南京邮电大学光电工程学院，南京210046；2.南京市房地产交易市场，南京210003）

光放大器能直接放大光信号，通过补偿传输中功率的损耗而延长无电中继的传输距离，从而大大简化系统结构，降低系统成本。掺饵光纤放大器是应用最广泛的放大器之一。论文应用OptiSystem软件搭建了正向、反向，双向3种掺铒光纤放大器

掺铒光纤放大器；增益；饵光纤长度；泵浦光功率

【DOI】10.13616/j.cnki.gcjsysj.2016.11.124

1 引言

掺铒光纤放大器的信号增益谱很宽，具有较高的饱和输出功率和较低的噪声，所需泵浦功率低，因此，是最具吸引力，也是最成熟的光纤放大器。掺铒光纤放大器(EDFA)主要由掺铒光纤、泵浦光源、波分复用器、光隔离器及光滤波器等组成[1]。

2 EDFA系统模型设计

OptiSystem（光通信系统设计软件），有一个基于实际光纤通讯系统模型的系统级模拟器，在系统中分别搭建正向、反向、双向3种泵浦结构的EDFA（见图1）系统模型，对常用的980nm和1480nm泵浦源工作波长进行仿真分析。

模型中连续激光器的参数为f=193.1THz，P=-20dBm；泵浦激光器的参数波长设置为980nm和1480nm，掺铒光纤长度为5M和4.5M。

光放大器的增益特性表示了光放大器的放大能力，EDFA的增益通常为15～40dB，增益的大小与多种因素有关，如光纤长度、泵浦光功率以及光纤中掺铒浓度。增益G定义为输出功率与输入功率之比，表达式为：

式中，G为增益，dB；Pout、Pin分别表示放大器输出端与输入端的连续信号功率。……