edfa的原理
edfa的泵浦过程需要使用三能级系统，如图1所示。在掺铒光纤中注进足够强的泵浦光，就可以将大部分处于基态的er3+离子抽运到激发态，处于激发态的er3+离子又迅速无辐射地转移到亚稳态。由于 er3+离子在亚稳态能级上寿命较长，因此很轻易在亚稳态与基态之间形成粒子数反转。当信号光子通过掺铒光纤时，与处于亚稳态的er3+离子相互作用发生受激辐射效应，产生大量与自身完全相同的光子，这时通过掺铒光纤传输的信号光子迅速增多，产生信号放大作用。er3+离子处于亚稳态时，除了发生受激辐射和受激吸收以外，还要产生自发辐射(ase)，半导体光纤放大器，它造成edfa的噪声。
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edfa的增益与诸多因素有关，如掺铒光纤的长度，随着掺铒光纤长度的增加，增益经历了从增加到减少的过程，这是由于随着光纤长度的增加，光纤中的泵浦功率将下降，使得粒子反转数降低，在低能级上的铒离子数多于高能级上的铒离子数，粒子数恢复到正常的数值。
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在目前实用化的光纤放大器中主要有掺铒光纤放大器erbium-doped fiber amplifier，edfa、半导体光放大器soa和光纤喇曼放大器fra等，其中掺铒光纤放大器以其-的性能现已广泛应用于长距离、大容量、高速率的光纤通信系统、接入网、光纤catv网等领域。
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