半導體光放大器在光纖通信中的應用

戰高峰

（黑龍江農墾通信有限公司牡丹江分公司，黑龍江 密山 158308）

21世紀，計算機、通信和網絡技術必將得到迅速的發展，這為光纖網絡的覆蓋和擴大提供了客觀的前提和需要。近些年來，光纖的進步極大程度上促進了科技的發展，并且達到了方便通信、加速進步和便利交往的效果，應該利用光纖通信的技術優勢和系統優勢，以光纖通信的加速作用，推進整個社會和經濟的科技化和綜合發展進程。半導體放大器是光纖通信過程中重要組件和部分，應該堅持半導體光放大器在光纖通信中具體應用的要點，提升半導體光放大器的應用水平，進而促進光纖通信技術的加速發展和應用。

1 光纖通信的特點

光纖通信的容量大，根據理論計算，單根光纖在單方向的通信過程中可以達到1Tb/s，理論最高值可以達到10Tb/s，這是其他傳輸網絡所不可及的。光纖通信的的距離長，光纖通信的傳輸過程利用的是光的全反射原理，特別是光纖的介質均勻，適于長距離傳輸。新時期，光纖傳輸通信信號可以實現陸地、海洋的跨越，并不會出現過大的信號損失。光纖通信的帶寬寬，光纖通信系統中可以利用不同波段的光波來保障不同線路的信息傳輸，進而提升光纖通信的帶寬。根據實驗室數據和試用經驗，色散平坦的單模光纖對于相對應波段的光信號有著區別的傳輸作用，并且相互之間不易干擾，這在客觀上提高了光纖通信的能力。光纖可以實現波分多路傳輸。因此，在光纖通信中，可以通過光纖數量的增加而實現傳輸路數的倍增，這在信息化、智能化、數字化發展的今天，無疑是一種加速和促進。光纖通信在傳輸過程中，一般伴有光信號的放大，這會對光信號質量形成保障，在提高光纖通信傳輸距離的基礎上，降低了光信號產生質量下降的可能。光纖通信是當前應用通信領域內，信號損耗、雜波干擾最小的一種通信方式。

2 光纖通信中半導體光放大器的作用

半導體光放大器是通信體系之中重要的組成部分，特別是半導體光放大器精確的放大功能可以使光纖通信的質量得到保障，很多骨干通信網絡和重點光纖網絡都應用半導體光放大器來做信號的放大與加強處理。隨著光纖通信的容量和帶寬的逐步發展，特別是脈沖信號的深入應用，半導體光放大器精度高的優勢得以發揮。但是，半導體光放大器存在波長資源的限制，導致在光纖通信發展中，半導體光放大器應用出現了障礙，當前波長轉換技術的發展促進了半導體光放大器功能的有效開發，這會擴大半導體光放大器的應用空間，使半導體光放大器的功能和潛力得到技術上支持，對光纖通信形成有力支撐。

3 半導體光放大器在光纖通信中的具體應用

3.1 光纖通信中半導體光放大器的應用

半導體光放大器具有非線性光學的優勢，特別是半導體光放大器在載流子濃度上具有高頻率變化的特點，這樣可以使半導體光放大器在光纖通信的信號放大環節中得到具體的應用。半導體光放大器在理論方面的模擬模型是Agrawal和Olsson兩個人最早提出來的，隨著科學技術的繼續向前不斷發展以及人們對其認識的不斷增加，在原有理論模擬模型的基礎之上，半導體光放大器在光纖通信光脈沖放大方面的功能將會不斷改進、完善。

3.2 半導體光放大器的壓縮整形作用應用

光脈沖的壓縮與整形是光時分復用技術的基礎，當光時分復用系統在對其傳輸速率方面有較高要求的時候，可以通過利用半導體光放大器在寬度上的優勢來滿足光時分復用系統的要求。但是一般情況下，光脈沖信號產生的脈沖是比較寬的，顯然在要求較高的時候不能很好達到要求，因此光脈沖壓縮與整形技術得到了廣泛的關注與應用。現階段，主要利用半導體光放大器這個元件對脈沖寬度進行有效控制。當脈沖信號輸入到半導體光放大器之后，從半導體光放大器出來的光信號的波長就會變窄，進而滿足一定的技術要求，并且經過半導體光放大器出來的光脈沖信號具有很好的對稱性，使得光脈沖信號更趨于合理，更加有利于壓縮與整形，也更加適應光纖傳輸的要求。

4 結語

我們應該從半導體光放大器的作用和功能入手，提高光纖通信網絡中應用半導體光放大器的水平，以半導體光放大器特點，充分發揮對光脈沖的壓縮、放大和整形的功能。應該看到，在今后的光纖通信領域，半導體光放大器的應用范圍還有進一步擴大的可能，行業必須通過對光纖通信和半導體知識的不斷學習加速通信產業的發展，同時實現自身素質能力和職業能力的進步。

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