掺铒
光纤放大器(Erbium-doped Optical Fiber
Amplifer,EDFA)的组成基本上包括了掺铒
光纤,泵浦
激光器,光合路器几个部分。基于不同的用途,掺铒光纤放大器已经发展出多种不同的结构。
EDFA的放大原理与雷射产生原理类似,光纤中参杂的
稀土族元素Er(3+)其亚稳态(meta-stable
state)和基态(ground state)的能量差相当于1550nm光子的能量、
当吸收适当波长的泵浦光能量(980nm或1480nm)后,电子会从基态(跃迁到能阶较高的激发态(exciting
state),接着释放少量能量转移到较稳定的亚稳态、在泵浦光源足够时铒离子的电子会发生居量反转(population
reverse),即高能阶的亚稳态比能阶低的基态电子数量多、当适当的光信号通过时,亚稳态电子会发生受激辐射效应,放射出大量同波长光子、但因为存在振动能阶,所以波长不是单一而是一个范围,典型值为1530~1570nm、