摻餌光纖放大器(下文簡稱EDFA)的基本特性有增益特性、輸出功率特性和噪聲特性。

　　(1)增益特性

　　增益特性表示了放大器的放大能力，其定義為輸出功率與輸入功率之比。EDFA的增益大小與光纖中摻鉺濃度、泵浦光功率、摻鉺光纖K度以及泵浦條件(包括泵浦功率和泵浦波長)等多種因素有關(guān)，通常為15～40 dB。

　　(2)輸出功率特性

　　理想的光纖放大器，不管輸入功率多高.光信號都能按同一比例被放大，但實(shí)際的EDFA卻并非如此。當(dāng)輸入功率增加時，受激輻射加快，減少了粒子反轉(zhuǎn)數(shù)，使受激輻射光減弱，導(dǎo)致增益飽和，輸出功率趨于平穩(wěn)。

　　EDFA的最大輸出功率常用3 dB飽和輸出功率來表示，意思是當(dāng)飽和增益下降3 dB時所對應(yīng)的輸出功率。該參數(shù)很重要，它代表EDFA的最大輸出能力。EDFA的飽和輸出特性與泵浦功率大小和摻鉺光纖長短有關(guān)。泵浦光功率越大，3 dBf咆和輸出功率越大;光纖長度越長，3 dB飽和輸出功率也越大。

　　(3)噪聲特性

　　在鉺粒子受激輻射的過程中，N2能級沒有受激輻射的粒子會以自發(fā)輻射的方式向N1能級躍遷，產(chǎn)生波長1550 nm左右的光于.其頻率、相位、方向是隨機(jī)的。自發(fā)輻射產(chǎn)生的大部分光子在傳輸中逸出光纖，但有一小部分由于傳輸方向正好在光纖的軸線上而被光纖捕獲，這一部分的光子在摻鉺光纖中傳輸(IF反兩個方向)時同樣也被放大，形成放大了的自發(fā)輻射噪聲，這對于有用的信號來講是有害的，影響了放大器的性能。

　　EDFA的噪聲主要有以下4種：信號光的散粒噪聲;被放大的自發(fā)輻射(AEs)光的散粒噪聲;ASE光譜與信號光之間的差拍噪聲，這里差拍噪聲指的是信號和ASE經(jīng)光電檢測器輸出的光生電流表達(dá)式中的交叉項(xiàng);ASE光譜間的差拍噪聲，這里差拍噪聲指的是ASE的二次項(xiàng)。以上4種噪聲中，后兩種影響最大，尤其是第三種噪聲是決定EDFA性能的重要因素。

　　衡量EDFA噪聲特性可用噪聲系數(shù)(NF)來度量，其定義為EDFA的輸入、輸出信噪比的比值，它與同向傳播的ASE頻譜密度和放大器增益密切相關(guān)。經(jīng)理論分析表明，在EDFA的開始部分信號光功率增加得越快，即粒子數(shù)反轉(zhuǎn)程度越高，則EDFA輸出端ASE就越小，相應(yīng)的噪聲系數(shù)也較小。

　　對于不同的泵浦波長，噪聲系數(shù)也略有差異。98,0 nm泵浦的EDFA噪聲系數(shù)優(yōu)于1480 nm的EDFA噪聲系數(shù)1～2 dB。理論上已證明.對于任何利用受激輻射進(jìn)行放大的光纖放大器來說，其噪聲系數(shù)的最小值為3 dB，這個極限就被稱為噪聲系統(tǒng)的量子極限。

　　對于980 rim泵浦，其噪聲系數(shù)可基本達(dá)到該極限，數(shù)值為3.2～3.4 dB，~1480 nm泵浦，噪聲系數(shù)約為4 dB。

　　EDFA的低噪聲特性極大地改善了直接檢測式接收機(jī)的靈敏度，例如2.5 Gb/s速率的EDFA接收機(jī)靈敏度最好已達(dá)一43.3 dBm左右，比直接檢測接收機(jī)改進(jìn)了約10 dB，接近相干光接收機(jī)一46.6 dBm的最高水平。在10 Gb/s速率下的EDFA接收機(jī)靈敏度已達(dá)38-8 dBm，超過J，相于光接收機(jī)一34.1 dBm的水平。

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