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介紹了目前在光通訊領(lǐng)域有很大發(fā)展前景的光纖拉曼放大器(RFA)的基本工作原理，以及它在WDM系統(tǒng)中的應(yīng)用和所存在的一些問(wèn)題。
　　光纖通信；光纖拉曼放大器；WDM
　　
　　1 拉曼放大器工作原理及分類
　　
　　(1)受激拉曼散射(SRS)。受激拉曼散射是強(qiáng)激光的光電場(chǎng)與原子中的電子激發(fā)、分子中的振動(dòng)或與晶體中的晶格相耦合產(chǎn)生的，具有很強(qiáng)的受激特性，即與激光器中的受激光發(fā)射有類似特性：方向性強(qiáng)，散射強(qiáng)度高。
　　(2)光纖拉曼放大器工作原理。光纖拉曼放大器的工作原理是基于石英光纖中的受激拉曼散射效應(yīng)，在形式上表現(xiàn)為處于泵浦光的拉曼增益帶寬內(nèi)的弱信號(hào)與強(qiáng)泵浦光波同時(shí)在光纖中傳輸，從而使弱信號(hào)光即得到放大。RFA 中一個(gè)入射泵浦光子通過(guò)光纖非線性散射轉(zhuǎn)移部分能量，產(chǎn)生低頻斯托克斯光子，而剩余能量被介質(zhì)以分子振動(dòng)(光學(xué)聲子) 的形式吸收，完成振動(dòng)態(tài)之間的躍遷。斯托克斯頻移Vr=Vp-Vs由分子振動(dòng)能級(jí)決定，其值決定了SRS 的頻率范圍，其中Vp是泵浦光的頻率，Vs是信號(hào)光的頻率。對(duì)非晶態(tài)石英光纖來(lái)說(shuō)，其分子振動(dòng)能級(jí)融合在一起，形成了一條能帶，因而可在較寬頻差Vp-Vs范圍(40THz)內(nèi)通過(guò)SRS實(shí)現(xiàn)信號(hào)光的放大。
　　(3)拉曼放大器的分類。光纖拉曼放大器分為兩類：集中式拉曼放大器和分布式拉曼放大器。分布式拉曼放大器可對(duì)光信號(hào)進(jìn)行在線放大，實(shí)現(xiàn)長(zhǎng)距離的無(wú)中繼傳輸和遠(yuǎn)程泵浦，尤其適用于海底光纜通信等不方便設(shè)立中繼器的場(chǎng)合。分布拉曼放大技術(shù)自1999年成功的用于DWDM傳輸系統(tǒng)，就再次受到廣泛關(guān)注，成為超長(zhǎng)距離全光傳輸中的重要技術(shù)。
　　
　　2 拉曼放大器在WDM系統(tǒng)中的影響
　　
　　分布式拉曼放大器對(duì)超長(zhǎng)距離全光WDM傳輸中通道數(shù)增加、傳輸速率提高以及系統(tǒng)性能的改善起著非常重要的作用：(1) DWDM系統(tǒng)中，傳輸容量和復(fù)用波長(zhǎng)數(shù)目的增加，使光纖中傳輸?shù)墓夤β试絹?lái)越大，引起非線性效應(yīng)也越來(lái)越強(qiáng)，嚴(yán)重的限制了傳輸距離。由于分布式拉曼放大器的放大作用是沿光纖分布的，而不是集中作用的，使得光纖中各處的信號(hào)光功率都較小，可降低非線性效應(yīng)特別是四波混頻效應(yīng)的干擾。(2) 分布式拉曼放大器由于光纖本身既是增益媒質(zhì)，又是傳輸媒質(zhì)，光纖既存在損耗，又產(chǎn)生增益，增益可補(bǔ)償損耗，因此，采用分布式拉曼放大器可降低信號(hào)的入射功率，同時(shí)保證適當(dāng)?shù)墓庑旁氡?OSNR)，入射功率降低了，也可有效地抑制非線性效應(yīng)。(3) 拉曼放大器增益波長(zhǎng)由泵浦光波長(zhǎng)決定 ，使用多個(gè)泵浦源還可得到比EDFA寬得多的增益帶寬。(4)拉曼放大器輔助傳輸可提高信噪比，信噪比的提高是實(shí)現(xiàn)超長(zhǎng)距離的關(guān)鍵。采用拉曼輔助傳輸后，OSNR提高了4.7dB。分布式拉曼放大器與EDFA混合使用能有效地降低系統(tǒng)傳輸跨距的噪聲。(5) 用分布式拉曼放大器可直接提高Q因子值。分布拉曼不但使系統(tǒng)的Q值升高了，還使得最佳入射信號(hào)光功率降低了許多，這對(duì)降低光纖非線性對(duì)信號(hào)的串?dāng)_有非常積極的作用。