EDFA在DWDM系统中的应用

【讯石光通讯咨询网】在掺铒光纤放大器(EDFA)实用化以前，为了克服光纤传输中的损耗，每传输一段距离，都要进行“再生”，即把传输后的弱光信号转换成电信号，经过放大、整形后，再去调制激光器，生成一定强度的光信号。随着传输码率的提高，“再生”的难度也随之提高，成了信号传输容量扩大的“瓶颈”。

        掺铒光纤放大器实用化，实现了直接光放大，节省了大量的再生中继器，使得传输中的光纤损耗不再成为主要问题，同时使传输链路“透明化”，简化了系统，成几倍或几十倍地扩大了传输容量，促进了真正意义上的密集波分复用技术的飞速发展。

延长中继距离是关键

        EDFA在光纤通信系统中的主要作用是延长中继距离，当它与波分复用技术结合使用时(主要应用于C，L波段)，可实现超大容量、超长距离的传输。目前，EDFA在DWDM系统中的应用已比较成熟，在C波段可实现16，32或更多波长系统的放大。

        泵浦激光器将EDFA中的铒掺杂电子激发到更高的能级（或轨道）。当微弱的入射信号进入放大器时，电子跃迁到较低的能级（轨道），同时，释放光子。就这样，EDFA增强了DWDM信道的信号能量。在1550nm窗口，EDFA是宽带放大器。


如何实现长距离传输？

         对于多数长距离的放大器来说，光增益对于所有波长是不均衡的。这种不均衡的增益现象被称为增益倾斜。增益倾斜是超长传输面对的一个问题，在多个放大器级联时问题尤其突出。当光信道经过更多的放大器时，增益倾斜恶化。为了克服增益倾斜现象，很多EDFA采用了增益平坦滤波器，DWDM系统生产商也使用动态增益均衡器来减小增益倾斜（和增益倾斜积累）。这种增益倾斜减小技术使DWDM系统生产商可以实现高信道数的长距离和超长距离传输。
　
        为了满足在密集波分复用系统中应用的要求，掺铒光纤放大器的性能和功能上有其特殊的要求，光信号传输后最重要的一个指标是光信噪比（OSNR）。掺铒光纤放大器除了放大输入的光信号之外，还产生ASE噪声，可以等效成一个理想的增益为G的放大器，和一个功率为Pase的噪声源相叠加。对于一个N个放大器的级联系统，每一级放大器将前一级的ASE噪声放大G倍，同时叠加上本身产生的ASE噪声，噪声逐级积累，于是，光信噪比（OSNR）将逐级劣化。


        在密集波分复用系统中为了容纳更多的信道，提高系统容量，有两种方法：一种是降低信道的间隔；另一种是拓展掺铒光纤放大器的工作波长范围。在拓展工作波长范围的同时，还必须保证在工作波长范围增益平坦，因为掺铒光纤放大器是级联使用的，每一级小的不平坦，在多级级联后，就会变得很不平坦，造成在线路终端的各个信道功率差别太大。

       随着密集波分复用技术的发展，掺铒光纤放大器也不停的向前发展,同时,各种类型的光放大器发展和实用,将进一步推动密集波分复用技术的发展,以满足不断增长的数据业务的需要。