簡介
——90年代初期，摻餌光纖放大器（EDFA）的研製成功，打破了光纖通信傳輸距離受光纖損耗的限制，使全光通信距離延長至幾千公里，給光纖通信帶來了革命性的變化，被譽為光通信發展的一個“里程碑”。那么，究竟什麼是光纖放大器呢？光纖放大器（Optical Fiber Ampler，簡寫OFA）是指運用於光纖通信線路中，實現信號放大的一種新型全光放大器。根據它在光纖線路中的位置和作用，一般分為中繼放大、前置放大和功率放大三種。同傳統的半導體雷射放大器（SOA）相比較，OFA不需要經過光電轉換、電光轉換和信號再生等複雜過程，可直接對信號進行全光放大，具有很好的“透明性”，特別適用於長途光通信的中繼放大。可以說，OFA為實現全光通信奠定了一項技術基礎。1摻稀土OFA
——製作光纖時，採用特殊工藝，在光纖芯層沉積中摻入極小濃度的稀土元素，如鉺、鐠或銣等離子，可製作出相應的摻鉺、摻鐠或摻銣光纖。光纖中摻雜離子在受到泵浦光激勵後躍遷到亞穩定的高激發態，在信號光誘導下，產生受激輻射，形成對信號光的相干放大。這種OFA實質上是一種特殊的雷射器，它的工作腔是一段摻稀土粒子光纖，泵浦光源一般採用半導體雷射器。——當前光纖通信系統工作在兩個低損耗視窗：1.55μm波段和1.31μm波段。選擇不同的摻雜元素，可使放大器工作在不同視窗。
——（1）摻鉺光纖放大器（EDFA）
——EDFA工作在1.55μm視窗，該視窗光纖損耗係數1.31μm窗低（僅0.2dB／km）。已商用的EDFA噪聲低，增益曲線好，放大器頻寬大，與波分復用（WDM）系統兼容，泵浦效率高，工作性能穩定，技術成熟，在現代長途高速光通信系統中備受青睞。目前，“摻鉺光纖放大器（EDFA）+密集波分復用（DWDM）+非零色散光纖（NZDF）+光子集成（PIC）”正成為國際上長途高速光纖通信線路的主要技術方向。
——（2）摻鐠光纖放大器（PDFA）
——PDFA工作在1.31μm波段，已敷設的光纖90％都工作在這一視窗。PDFA對現有光通信線路的升級和擴容有重要的意義。目前已經研製出低噪聲、高增益的PDFA，但是它的泵浦效率不高，工作性能不穩定，增益對溫度敏感，離實用還有一段距離。
2非線性OFA
——非線性OFA是利用光纖的非線性效應實現對信號光放大的一種雷射放大器。當光纖中光功率密度達到一定閾值時，將產生受激拉曼散射（SRS）或受激布里淵散射（SBS），形成對信號光的相干放大。非線性OFA可相應分為拉曼光纖放大器（SRA）和布里淵光纖放大器（BRA）。目前研製出的SRA尚未商用化。——OFA的研製始於80年代，並在90年代初取得重大突破。在現代光通信系統設計中，如何有效地提高光信號傳輸距離，減少中繼站數目，降低系統成本，一直是人們不斷探索的目標。OFA是解決這一問題的關鍵器件，它的研製和改進在全球範圍內仍方興未艾。
