光纤放大器
{JgY-#R?{( 本
教程既可以作为光纤放大器的介绍,也可以用于了解有关它们的更多详细信息。我们相信,即使是已经对光纤放大器有丰富经验的人,也会发现它有助于加深理解。重点是基础物理和由此产生的技术后果;我们不会简单地将光纤放大器视为“黑匣子”,而是深入了解内部。
'[{<aEo =b%}x >> 6eV#x%z@v' 图:简单的掺铒光纤放大器的示意图。
*U[yeE]. 我们不会深入到数学细节,而是尝试创建对操作原理的直观理解——通常通过用数值
模拟的示例案例展示某些效果。RP Photonics的
仿真和设计软件RP Fiber Power是用于此类目的的出色工具,并已广泛用于本教程。
@(,1}3s 在这里,我们专注于包含一些
激光活性掺杂剂的活性光纤。有关光纤的基础知识,我们将在后续的教程中讲解。
QhZg{v[d 光纤放大器最重要的应用可能是光纤通信,即通过光纤传输数据。在长距离传输
系统中,需要周期性地恢复信号的光功率,例如每 50 公里的光纤。此外,还有一些放大器用于提高产生信号的低功率激光二极管的输出,尤其是在将信号分成许多光纤之前(例如,在有线电视 = CATV 中)。有时,在接收器之前使用放大器以获得更好的光电检测信噪比。完全不同的应用是在高功率激光系统中,其中光纤放大器将激光辐射提升到巨大的功率水平——通常用于连续波源,但也用于短波和超短脉冲源。本教程涵盖了所有此类应用程序的基础。
UY<