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ラマンファイバー増幅器の長所と短所

2021-06-23

ラマンファイバアンプ (RFA) は、高密度波長分割多重 (DWDM) 通信システムの重要な部分です。
多くの非線形光学媒体では、より短い波長のポンプ光の散乱により、入射パワーのごく一部が、周波数がシフトダウンされた別のビームに伝達されます。周波数シフトダウンの量は、媒体の振動モードによって決まります。このプロセスはプルマン効果と呼ばれます。
弱い信号と強いポンプ光がファイバ内を同時に伝送され、弱い信号の波長がポンプ光のラマン利得帯域幅内にある場合、弱い信号光を増幅できます。このメカニズムは誘導ラマン散乱に基づいています。光増幅器は RFA と呼ばれます。
アドバンテージ
他の異なるタイプの光増幅器と比較して、ラマンファイバー増幅器には多くの利点があります。
(1) EDFA とは大きく異なります。 RFA には特別なゲインメディアは必要ありません。通常の伝送ファイバが光信号の増幅を実現できる限り、分布増幅やファイバ増幅システムの直接拡張およびアップグレードを実現できます。光ファイバーの低損失ウィンドウの合理的な使用とその他の関連する改善。
(2) ラマン増幅器の利得光の波長はポンプ光の波長に依存します。理論的には、ポンプ光の適切な波長が選択されている限り、任意の光信号帯域を増幅してフルバンドのラマン増幅を実現できます。
(3) 光ファイバのラマン利得は比較的広い周波数帯域を持っています。多波長励起モードの光ファイバラマン増幅器を採用すれば、
100nmのゲインスペクトル。
(4) 低い雑音指数。 EDFA と RFA のハイブリッド増幅器は、送信システムの性能を大幅に向上させることができます。
(5) ラマンファイバー増幅器の利得スペクトルには重畳効果があります。マルチポンプ方式では、より広いラマン利得スペクトルを得ることができ、単一波長のラマン利得スペクトルが相互に補償し合うため、利得平坦性の効果が得られます。、信号伝送の安定性を確保するため。
(6) 飽和電力が非常に高い。増幅された信号パワーがポンプパワーに近づき始めると、光ゲインの低下はわずか 3 dB になります。
上記の利点の多くは、ラマンファイバ増幅器が WDM ファイバ通信システムで広く使用できることも決定しています。
不利益
(1) ゲイン帯域幅が不十分です。
(2) 出力ゲインが低い。
(3) 出力ゲインがフラットではありません。

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