光纤通信基础复习题及答案

时针方向旋转。而且这种转向性是不可逆的。

光隔离器常用钇铁石榴石晶片外加磁场做成。它在长波段有较小的损耗和较大的费尔德常数。

偏振器 有一透光轴，凡沿透光轴方向偏振的光就能完全透过，而与之垂直偏振光完全被阻止。 光隔离器的工作原理:

偏振器A的透光轴在x方向，偏振器B的光轴与之成45゜角。法拉第旋转器的旋转角Ω=45゜。

对正向光，入射光经偏振器A，偏振方向沿x轴，经法拉第旋转器反时针旋过45゜角、与偏振器B的透光轴方向一致，因而能顺利通过。

对反向光，由偏振器B出来的偏振光经法拉第旋转器后仍沿反时针方向转过45゜角，恰与偏振器A的透光轴垂直，因而完全被阻止。

为便于与光纤耦合，可做成准光纤型或全光纤型。

24. 说明掺铒光纤放大器的光放大原理？

EDFA的基本结构如图所示。 信号光输入 掺鉺光纤 滤波器 光隔离器 光隔离器 信号光输出 泵浦源 WDM 图5-1 EDFA原理性光路图

WDM 为波分复用器，它的作用是将不同波长的泵浦光和信号光混合而送入掺鉺光纤。

光隔离器的作用是防止反射光对光放大器的影响，保证系统工作稳定。

滤波器的作用是滤除放大器的噪声，提高系统的信噪比。

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掺鉺光纤在泵浦源的作用下，通过光与工作物质的相互作用，泵浦光将自己的能量转移给信号光而将其放大。

EDFA的工作原理

基本原理： 掺鉺光纤中的鉺是以三价离子的形式参与工作的。光纤中鉺离子参与光放大过程的有三个能带。见图。

E1 980nm 1480nm 1520nm～1570nm 4I15/2 E2 4I13/2 E3 4I11/2

图5-3 EDFA的工作能级

E1为基态。E2为受激辐射的高能态。E2到E1放出光子，其频率为h fs =E2 - E1 = 1520～1570nm。 所能放大的信号频率即在此范围内。

E3 是泵浦的高能级。泵浦光的泵浦作用发生在E3与E1能级之间，泵浦频率为h fp = E3 - E1。

在外界泵浦光的作用下，处于基态的粒子吸收泵浦源的光子，跃迁到E3能级，E3能级上的三价鉺离子通过无辐射形式转移到E2上。

E2能级上的粒子寿命较长（大于10ms），容易形成E2与E1能级之间的粒子数反转分布。

当粒子从E2转移到E1时，放出光子，对信号光产生加强作用，即光放大。

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