光放大器是一 種能 夠在不需要 經 過光- 電-光 變 換的情 況下,直接 對光信 號 進行放大的有源器件。
光放大器的主要作用是增 強光信 號的 強度和 傳 輸距 離,使得光信 號可以在 長距 離 內 傳 輸 並保持 較高的信 號 質量。光放大器的工作原理基本上是 基於 雷射的受激 輻射,通 過 將泵浦光的能量 轉 變 為信 號光的能量 實 現放大作用。光放大器通常由放大介 質、泵浦源和光反 饋系 統 組成。放大介 質是光放大器的核心部分,常 見的 包括光 纖、半 導 體和光子晶 體等。泵浦源 則是提供能量 給放大介 質的光源, 用於激 發放大介 質中的活性粒子 進行受激 輻射。光放大器 內部的光反 饋系 統 則 用於 控制和 最佳化放大 過程。
目前常用的光放大器 包括 摻 鉺光 纖放大器、Raman放大器等。 摻 鉺光 纖放大器和Raman放大器都是 基於不同的物理效 應(如 摻 鉺 離子的能 級 結 構或光 學非 線性效 應) 來 對光信 號 進行放大增 強。光放大器的出 現和 實用化在光 纖通信中引起了一 場革命,使得整 個光 纖通信 傳 輸系 統更加 簡 單和 靈活。