光纖激光放大器根據(jù)增益介質的不同可分為兩類:
一類采用活性介質,如半導體材料和摻稀土元素(Nd、Sm、Ho、Er、Pr、Tm和Yb等)的光纖,利用受激輻射機制實現(xiàn)光的直接放大,如半導體激光放大器(SOA)和摻雜光纖放大器;
另一類基于光纖的非線性效應實現(xiàn)光的放大,典型的為拉曼光纖激光放大器和布里淵光纖激光放大器。
對于以上幾種類別,目前技術上較為成熟的摻鉺光纖放大器(EDFA)取代傳統(tǒng)的光-電-光中繼方式,實現(xiàn)了一根光纖中多路光信號的同時放大,大大降低了光中繼的成本;同時可與傳輸光纖實現(xiàn)良好的耦合,具有高增益低噪聲等優(yōu)點。因此成功地應用于波分復用(WDM)光通信系統(tǒng),增加了光纖中可傳輸?shù)男畔⒌娜萘亢蛡鬏斁嚯x。然而,EDFA尚存在諸多不足制處:
首先是對于有效利用單模光纖低損耗區(qū)的巨大帶寬資源而言,明顯存在著工作波段和帶寬的局限性;
其次是自發(fā)輻射噪聲的影響,尤其是當系統(tǒng)級聯(lián)時,自發(fā)輻射噪聲的影響會大大降低系統(tǒng)接收機端的信噪比。另外是EDFA的帶寬總是有限的,全波段的EDFA帶寬多也就在80-100nm。并且EDFA作為一種有源器件對于光網(wǎng)絡和系統(tǒng)的建設和維護來說其費用都會非常高。
隨著計算機網(wǎng)絡及其它新的數(shù)據(jù)傳輸業(yè)務的迅猛發(fā)展,長距離光纖傳輸系統(tǒng)對通信容量和系統(tǒng)擴展的需求日益膨脹。如何提高光纖傳輸系統(tǒng)容量、增加無電再生中繼的傳輸距離,已經(jīng)成為光纖通信領域研究的熱點。
因此,光纖激光放大器逐漸引起人們的重視,如今光纖放大器廠商也逐漸多了起來,光纖激光器也逐漸成為光通信領域中的新的熱點。雖然光纖激光器距離真正商用化還有一段距離,尤其是在國內(nèi),但適時推出光纖激光放大器不乏成為公司技術實力的一個標志。