光器件 -- EDFA与Raman放大器

        光纤放大器（Optical Fiber Amplifier，简称OFA）是一种提高光信号强度的器件，分为掺稀土元素OFA和非线性OFA。
        掺稀土OFA中，光纤中掺杂离子在受到泵浦光激励后跃迁到亚稳定的高激发态，在信号光诱导下，产生受激辐射，形成对信号光的相干放大。掺铒光纤放大器（Erbium-doped Optical Fiber Amplifier，简称EDFA）是一种掺稀土OFA。
        非线性OFA是利用光纤的非线性效应实现对信号光放大的一种激光放大器。当光纤中光功率密度达到一定阈值时，将产生受激拉曼散射（SRS）或受激布里渊散射（SBS），形成对信号光的相干放大。拉曼放大器（Raman）是一种非线性OFA。

EDFA的分类

• 按照功率大小来分，可分为普通功率放大器和大功率放大器：

  类别	描述
  普通功率放大器	单波光功率为1dBm，总的光功率一般为20dBm左右。
  大功率放大器	单波光功率为4~7dBm，总的光功率一般大于23dBm。

• 按照放大器中EDFA级联的数量，可以分为单级放大器和多级放大器：

  类别	描述
  单级放大器	单级EDFA放大器都是固定增益放大器，其增益范围比较小，一般是15~23dB这个区间内的某一个具体值，如23dB增益的单级放大器。
  多级放大器	多级EDFA放大器一般采用2级EDFA串联组成，其增益范围可以覆盖16~40dB的某个区间。如最常用的多级放大器增益范围在20~31dB，采用2级EDFA结构。

Raman放大器的分类

• 按照拉曼放大器在光纤线路上的位置，可分为前向拉曼和后向拉曼：

  类别	描述
  前向拉曼	放在线路的发送端，一般接在发端的大功率EDFA放大器之后。
  后向拉曼	放在光纤线路的接收端，后面必须要接EDFA放大器。

• 按照拉曼放大器组成形式， 可以分为独立式拉曼，混合式拉曼：

  类别	描述
  独立式拉曼放大器	拉曼放大器独立存在，早期的前向拉曼，后向拉曼一般独立式拉曼。一般放在一个独立的子架插框之中，其增益在10~20dB左右。
  混合式拉曼放大器	拉曼放大器与EDFA组成一个混合放大器，集成在一块单板之中，其增益范围可以覆盖20~50dB各个区间。

  随着技术的进步，独立式的拉曼已经逐步被集成的混合式拉曼所取代。 

EDFA与Raman放大器的比较

EDFA与拉曼放大器均有增益高、噪声指数低、输出功率大的特点。而二者主要区别如下表所示：