摻鉺光纖放大器(EDFA,即在信號通過的纖芯中摻入了鉺離子Er3 + 的光信號放大器)是1985年英國南安普頓大學首先研制成功的光放大器,它是光纖通信中最偉大的發(fā)明之一。摻鉺光纖是在石英光纖中摻入了少量的稀土元素鉺(Er)離子的光纖,它是摻鉺光纖放大器的核心。從20世紀80年代后期開始,摻鉺光纖放大器的研究工作不斷取得重大的突破。WDM技術、極大地增加了光纖通信的容量。成為當前光纖通信中應用最廣的光放大器件。
1.功率放大器(Power-Amplifier),處于合波器之后,用于對合波以后的多個波長信號進行功率提升,然后再進行傳輸,由于合波后的信號功率一般都比較大,所以,對一功率放大器的噪聲指數(shù)、增益要求并不是很高,但要求放大后,有比較大的輸出功率。2.線路放大器(Line-Amplifier),處于功率放大器之后,用于周期性地補償線路傳輸損耗,一般要求比較小的噪聲指數(shù),較大的輸出光功率。3.前置放大器(Pre-Amplifier),處于分波器之前,線路放大器之后,用于信號放大,提高接收機的靈敏度(在光信噪比(OSNR)滿足要求情況下,較大的輸入功率可以壓制接收機本身的噪聲,提高接收靈敏度),要求噪聲指數(shù)很小,對輸出功率沒有太大的要求。
前置放大器在放大有用信號的同時也將噪聲放大,低噪聲前置放大器就是使電路的噪聲系數(shù)達到最小值的前置放大器。對于微弱信號檢測儀器或設備,前置放大器是引入噪聲的主要部件之一。整個檢測系統(tǒng)的噪聲系數(shù)主要取決于前置放大器的噪聲系數(shù)。儀器可檢測的最小信號也主要取決于前置放大器的噪聲。前置放大器一般都是直接與檢測信號的傳感器相連接,只有在放大器的最佳源電阻等于信號源輸出電阻的情況下,才能使電路的噪聲系數(shù)最小。
前置放大器的作用1提高系統(tǒng)的信噪比(前放緊靠探測器,傳輸線短,分布電容Cs減小,提高了信噪比)2.減少外界干擾的相對影響(信號經(jīng)前放初步放大.)3.合理布局,便于調節(jié)與使用(前放為非調節(jié)式,主放放大調節(jié)倍數(shù)、成形常數(shù))4.實現(xiàn)阻抗轉換和匹配(前放設計為高輸入阻抗,低輸出阻抗)
分類電壓靈敏前放(電壓放大器)電荷靈敏前放(帶有電容負反饋的電流積分器)輸出增益穩(wěn)定、噪聲低、性能良好電流靈敏前放(電流前放,并聯(lián)反饋電流放大器)快響應,可獲得時間信息??蛇h距離傳輸。輸出脈沖上升時間和寬度窄,適合高計數(shù)率測量。
是由前置放大器放大輸入的信號,比如通過麥克風拾取的聲音信號,由于它比較弱,需要先被放大到一定的電平才可以到其它級上。通常前置具有較高的電壓增益,可以將小信號放大到標準電平上。線路放大器是為了傳輸使用的,為了減小輸送衰減,使接收方得到足夠強的信號,輸送時要進行電流放大和推動,有時也需要提高電壓輸送,比如定壓廣播就是利用這個原理的。功率放大器主要是放大電流,這樣才能推動低阻的揚聲器發(fā)出聲音。當然,這個例子是按音頻實例講的,若是射頻信號,和這個講法會有些出入,但是意思差不多,像發(fā)射機的功放,輸出是輸出到天線上的。