今天小编要和大家分享的是光纤拉曼放大器原理 光纤拉曼放大器分类，接下来我将从光纤拉曼放大器的原理，光纤拉曼放大器的分类，光纤拉曼放大器的特性，光纤拉曼放大器的作用，光纤拉曼放大器的技术问题，这几个方面来介绍。
拉曼光纤放大器是利用受激拉曼散射效应，以光纤作为增益介质而实现的全光放大器。它的增益带宽很宽，可达 4 0 THz ，可用平坦增益范围有 2 0～3 0 n m。从理论上讲， 只要有合适功率的高功率泵浦源， 它就可以放大任意波长的信号。 另外， 它具有低噪声、可利用传输光纤作在线放大等优点，成为光放大器家族中重要一员。
光纤拉曼放大器的原理
光纤拉曼放大器的工作原理是基于光纤中的受激拉曼散射效应。当强激光输入到非线性介质中时，在一定条件下，拉曼散射有激光的性质，不论是斯托克斯光(Stokes)还是反斯托克斯光(anti—stokes)都是相干光。这样，当弱信号光与强泵浦光同时在光纤中传输，且信号光波长在泵浦光的拉曼增益谱内，光能量将会从泵浦光转移到信号光，从而实现光放大。
光纤拉曼放大器的分类
依据泵浦方式的不同，拉曼光纤放大器可分为前向泵浦、后向泵浦和双向泵浦三种结构。其中，泵浦光与信号光同方向传输称为同向泵浦，反之为后向泵浦。与前向泵浦相比较，采用后向泵浦可以使放大器的噪声较低，同时，它的偏振依赖性也较小。当拉曼增益较大时，在入纤处或出纤处信号光功率较大，非线性效应严重，因此，双向泵浦方式的拉曼光纤放大器性能优于单向泵浦的拉曼光纤放大器。
光纤拉曼放大器具有两种类型，即集中式和分布式拉曼放大器，各有其特点。集中式光纤拉曼放大器是将拉曼光纤放大器与传输线分开，作为独立元件。集中式所用增益光纤相对较短，泵浦功率很高，可产生40dB以上的高增益，放大EDFA不能放大的波段。分布式光纤拉曼放大器使用传输光纤本身作增益介质，与集中式相比，具有更低的噪声系数，主要和EDFA配合使用，提高系统的整体性能。
光纤拉曼放大器的特性
(1)拉曼放大是一个非谐振过程，其增益响应仅依赖于泵浦光波长及其带宽，选择合适的泵浦源就可得到任意波长的放大。对于开发光纤的整个低损耗区具有无可替代的作用。
(2)增益介质为传输光纤本身，与光纤系统具有良好的兼容性，它可利用现已大量铺设的G．652或G．655光纤作为增益介质，对光信号进行分布式放大，从而实现长距离的无中继传输和远程泵浦，尤其适用于海底光缆通信等不方便设立中继器的场合。
(3)串扰小、温度稳定性好、噪声指数低。
(4)光纤拉曼放大器的饱合功率高，增益谱调整的方式直接而且多样，放大作用的时间短，可实现对超短脉冲的放大。
光纤拉曼放大器也存在一些缺点：
需要特大功率的泵浦源，这是一个比较苛刻的要求；另外一点，即对光的偏振态较敏感，可以通过增加偏振光耦合器来解决；其次拉曼增益被放大自发辐射的瑞利后向散射和信号的双重瑞利后向散射所限制，会引起多点反射和多路径干涉，产生码间干扰，降低信噪比等。
光纤拉曼放大器的作用
(1)提高系统容量。传输速率不变的情况下，可通过增加信道复用数来提高系统容量。分布式光纤拉曼放大器的低噪声特性可以减小信道间隔，提高光纤传输的复用程度，从而提高传输容量。
(2)拓展频谱利用率和提高传输系统的速率。光纤拉曼放大器的全波段放大特性，使它可以工作在整个低损耗区，极大地提高了频谱利用率。分布式光纤拉曼放大器是将现有的系统传输速率升级到40Gbit／s的关键器件之一。可填补EDFA无法应用的领域。
(3)增加无中继传输距离。分布式光纤拉曼放大器的等效噪声指数极低，比EDFA的噪声指数低4．5dB，它主要用于长跨距传输。
光纤拉曼放大器的技术问题
光纤拉曼放大器的研究还处于初级阶段，要提高性能，还要解决一些主要技术问题。
(1)泵浦源的选择。由于受激拉曼散射需要强的泵浦功率，泵浦源就成了光纤拉曼放大器首要解决的问题。目前，有三种解决方法，一是大功率LD及其组合；二是拉曼光纤光纤技术研制的高非线性光纤，它弥补了通常色散补偿光纤拉曼增益系数小的问题。
(3)在功能完善、控制灵活的光纤拉曼放大器方面取得进展。ACCELINK光迅公司推出了新的光纤拉曼放大器，相对噪声指数只有一2dB；波长范围为I528～I567nm，增益10dB，增益不平坦度为1．1dB；产品为DB37接口，具有完整的内部控制电路和RS232接口。
从技术前景来看，光纤拉曼放大器是其它类型光放大器无法替代的，也是使现有传输系统由低速率升级~]40Gbit／S所必需的关键器件；是超大容量、超长距离光传输系统的关键技术。
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