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掺铒光纤缩小器的缩小道理

掺铒光纤缩小器的缩小道理

       的缩小感化是经由进程1550nm波段的旌旗灯号光在掺铒光纤中传输与Er3+ 离子彼此感化发生的。在光与物资彼此感化时,光能够被看做由光子组成的粒子束,每一个光子的能量为:E=hv 此中E为光子的能量,v为光的频次,h为普朗克常数。

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       掺铒光纤中的Er3+离子所出的能量状况是不能持续取值的,它只能处在一系列分立的能量状况成为能级上,这些能量状况成为能级。当在掺铒光纤中传输的光子能量与Er3+离子的某两个能级之间的能量差相称时,Er3+离子就会与光子发生彼此感化,发生收激辐射和收激接收效应。受激辐射是指Er3+离子与光子彼此感化从高能级跃迁到低能级,发射出一个与激起光子完整不异的光子(激光子的频次、相位、传布标的目的、偏振态不异);受激接收是指Er3+离子与光子彼此感化从低能集跃迁到高能级,并且接收激起光子。

      在掺铒光纤中注入充足强的泵浦光,就能够将大局部处于基态的Er3+离子抽运到高能态上,处于高能态的Er3+离子又敏捷无辐射地转移到亚稳态上。因为 Er3+离子在亚稳态上能级寿命较长,是以,很轻易在亚稳态与基态之间组成粒子数反转,即处于亚稳态的Er3+粒子数比处于基态的Er3+粒子数多。当旌旗灯号光子经由进程掺耳光弦,与Er3+离子彼此感化发生受激辐射效应,发生大批与本身完整不异的光子,这时候经由进程掺耳光纤传输的旌旗灯号光子敏捷增加,发生旌旗灯号缩小感化;只要多数处于基态的Er3+离子队旌旗灯号光子发生受激接收效应,接收光子。Er3+离子的亚稳态和基态具备必然的宽度,使EDFA的缩小效应具备必然波长规模,其典范值维1530—1570nm。Er3+离子处于亚稳态时,除发生受激辐射和受激接收之外,还要发生自觉辐射,即Er3+离子在亚稳态上暂短逗留还不机遇与光子彼此感化,就会自觉地从亚稳态跃迁到基态并发射出1550nm波段的光子,这类光子与旌旗灯号光差别,它组成EDFA的噪声。因为自觉辐射光子在掺铒光纤中传输时也会获得缩小,是以在EDFA的输出光功率较低时,会发生较大的噪声。


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