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摻鉺光纖放大器的放大原理與雷射產(chǎn)生原理類(lèi)似，光線中摻雜的稀土族元素Er(3+）其亞穩(wěn)態(tài)和基態(tài)的能量差相當(dāng)于1550nm光子的能量。當(dāng)吸收適當(dāng)波長(zhǎng)的泵浦光能量(980nm或1480nm)后，電子會(huì)從基態(tài)躍遷到能階高的激發(fā)態(tài)。接著釋放少量能量轉(zhuǎn)移到較穩(wěn)定的亞穩(wěn)態(tài)，在泵浦光源足夠時(shí)鉺離子的電子會(huì)發(fā)生巨量反轉(zhuǎn)。即高能階的亞穩(wěn)態(tài)比能階低的基帶電子數(shù)量多。當(dāng)適當(dāng)?shù)墓庑盘?hào)通過(guò)時(shí)，亞穩(wěn)態(tài)電子會(huì)發(fā)生受激輻射效應(yīng)，放射出大量同波長(zhǎng)光子，但因?yàn)榇嬖谡駝?dòng)能階，所以波長(zhǎng)不是單一的二十一個(gè)范圍。典型值在1530nm~1570nm。
摻鉺光纖放大器主要有摻鉺光纖、泵源、隔離器、合波器耦合器、探測(cè)器及控制電路等部分組成。
其中，摻鉺光纖式放大器的基礎(chǔ)、關(guān)鍵的器件；泵源的作用是用來(lái)向摻鉺光纖提供能量，將基帶的鉺離子激勵(lì)到高能態(tài)，致使粒子數(shù)發(fā)生反轉(zhuǎn)，從而產(chǎn)生受激輻射，實(shí)現(xiàn)對(duì)1550nm波段光信號(hào)放大，現(xiàn)在用得廣泛的泵源是980nm的LD隔離器主要用來(lái)防止放大器產(chǎn)生自激振蕩，合波器的作用是將泵浦光耦合到摻鉺光線中去。耦合器則是將信號(hào)光分出一部分提供個(gè)探測(cè)器，以便實(shí)現(xiàn)對(duì)放大器工作狀態(tài)的實(shí)時(shí)監(jiān)控。
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