光纤放大器的教程包含以下十个部分: D.u{~
1、光纤中的稀土离子 )g%d:xI
2、增益和泵浦吸收 @:vwb\azVD
3、稳态的自洽解 +lcbi
4、放大的自发发射 0znR0%~
5、正向和反向泵浦 Js?]$V"
6、用于大功率操作的双包层光纤 MH\dC9%p
7、纳秒脉冲光纤放大器 16( QR-
8、超短脉冲光纤放大器 >@_^fw)
9、光纤放大器噪声 2-EIE4ds
10、多级光纤放大器 E4/Dr}4
接下来是Paschotta 博士关于光纤放大器教程的第9部分: Ioa$51&
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第九部分:光纤放大器的噪声 U$A]8NZ$S
众所周知,任何放大器不仅会放大信号输入端的噪声,还会增加一些额外的噪声(过量噪声)。这在光纤通信领域尤其重要,其中光纤放大器用于保持足够高的信号功率水平,并且它们的过量噪声会降低可接受的误码率的可能数据速率。 Z=o2H Bm7
在光学放大器的情况下,过量噪声主要与量子噪声有关。因此,我们首先需要学习一些光学放大器中量子噪声的基础知识。 z$. 88^
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理想放大器的过量噪声 &@OT*pNna
我们首先根据量子光学定律考虑由最好的相位不敏感光放大器产生的过量噪声。(我们在本教程中不考虑相位敏感放大器;光纤放大器都是相位不敏感的,除了基于非退化参量放大的放大器。)让我们假设这种放大器的输入信号具有尽可能小的噪声水平,即在所谓的标准量子噪声水平。此外,我们假设这种噪声均匀分布在两个正交分量上,即我们不考虑所谓的光压缩状态。在这种情况下,我们理想放大器输出端的噪声功率,在一定范围内测量带宽,不仅是输入噪声乘以放大器增益(功率放大系数),而且由于增加了过多的噪声而显着提高。如果增益很大(例如 20 dB),则输出噪声功率比假设的(但不可能的)无噪声放大器高 ≈2 倍 。2 的附加因子称为噪声系数。人们经常用分贝表示;因子 2 对应于 ≈3 dB。 =X:Y,?
对于较低的增益,过多的噪声影响(因此噪声系数)可以更小。此外,如果输入信号已经携带远高于标准量子噪声的噪声,它就变得相对不那么重要了。(因此,在多级放大器中,只有第一级的噪声系数很重要。)另一方面,非理想放大器可能具有更高的噪声系数。 xY(*.T9K
如果激光放大器使用纯四能级激光跃迁并且没有寄生功率损失,例如吸收杂质或光散射,则激光放大器可以接近这种理想的放大器。其过多的噪声可以解释为由于不可避免的自发辐射进入放大模式。 0GCEqQy8
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来自光衰减器的过多噪声 &B1Wt