01/06/2005
前言
    近年來(lái)，在Cable Modem和xDSL等多種形式的寬帶接入蓬勃發(fā)展的同時(shí)，光纖到戶也逐漸成為了人們極感興趣的一個(gè)項(xiàng)目。光纖到戶后，最終將實(shí)現(xiàn)電話、有線電視和上網(wǎng)"三網(wǎng)合一"，上網(wǎng)的數(shù)據(jù)傳輸速度可以超過(guò)每秒100Mb（兆比特），比常用的撥號(hào)上網(wǎng)速度快200倍以上，將給家庭帶來(lái)高清晰的電視電影、快捷的網(wǎng)上辦公等；還可一攬子解決電話的通話質(zhì)量、電視的清晰度等問(wèn)題。從全球的情況來(lái)看，韓國(guó)和日本光纖到戶的推廣已經(jīng)進(jìn)入快速成長(zhǎng)期；北美和歐洲的光纖到戶也已經(jīng)開(kāi)始啟動(dòng), 前景樂(lè)觀；中國(guó)、俄羅斯、印度和南美，正在緊隨其后，加快發(fā)展。從光纖到戶這一角度來(lái)看，光通信產(chǎn)業(yè)的市場(chǎng)增長(zhǎng)潛力仍然很大。

高功率光放的應(yīng)用
    光纖放大器作為現(xiàn)代光通信的基礎(chǔ)器件之一，不僅是大容量長(zhǎng)距離全光通信網(wǎng)存在的前提，還會(huì)在光纖網(wǎng)絡(luò)不斷延伸和擴(kuò)展的進(jìn)程中發(fā)揮越來(lái)越重要的作用。目前，在中心機(jī)房，往往需要安裝多臺(tái)光纖放大器以便覆蓋較大的范圍和更多的用戶，以有線電視網(wǎng)絡(luò)（CATV）為例，一個(gè)中等規(guī)模的區(qū)縣，如果需要將高質(zhì)量的一級(jí)電視信號(hào)送到小區(qū)和村鎮(zhèn)，往往需要4至8臺(tái)光纖放大器，而采用超大功率光纖放大器，僅僅一臺(tái)即可,其成本可大大降低。（圖1為高功率放大器的一個(gè)典型應(yīng)用）。
    　　
　　　　　　圖1 高功率光放的一個(gè)典型應(yīng)用

高功率光放的解決方案
  采用傳統(tǒng)普通EDFA技術(shù)的解決方案
高功率光放的方案之一是采用傳統(tǒng)的普通EDFA技術(shù)進(jìn)行放大。如圖所示，信號(hào)先在第一級(jí)得到放大后，分成幾路進(jìn)入第二級(jí)的若干個(gè)放大器，使功率得到進(jìn)一步的提升。最終放大后的功率可進(jìn)行功率分配。
該方案存在的主要問(wèn)題主要是：
1、由于采用了多級(jí)結(jié)構(gòu)，所以光學(xué)結(jié)構(gòu)十分復(fù)雜，而且，由于內(nèi)部采用了多個(gè)激光器，所以相應(yīng)的控制方案十分復(fù)雜。
2、由于多級(jí)結(jié)構(gòu)在兩級(jí)光放之間插入了分波器，相當(dāng)于在光路中插入了一定的損耗，所以整個(gè)EDFA的噪聲指數(shù)將會(huì)惡化。
3、另外，傳統(tǒng)EDFA采用單模纖芯泵浦技術(shù)，高輸出功率的單模泵浦激光器在技術(shù)和成本上均受到極大限制。
4、整臺(tái)EDFA成本很高，所以價(jià)格昂貴！
      
         圖2 采用傳統(tǒng)EDFA工藝的級(jí)聯(lián)式放大示意圖

   采用基于鐿/鉺共摻雙包層光纖的包層泵浦的方案
    光迅科技的超高功率放大器的技術(shù)方案為多模包層泵浦技術(shù)這一最近發(fā)展起來(lái)的新興技術(shù)，采用Yb3+（Yb3+的吸收譜如圖3所示）和Er3+離子共摻雜雙包層光纖。該技術(shù)是一系列新技術(shù)、新工藝和新材料相結(jié)合的產(chǎn)物，是實(shí)現(xiàn)光纖放大器超大功率輸出的技術(shù)核心，代表了光纖放大器制作技術(shù)的發(fā)展方向。傳統(tǒng)EDFA采用單模纖芯泵浦技術(shù)，實(shí)現(xiàn)更高輸出功率在技術(shù)和成本上均受到極大限制，目前國(guó)內(nèi)外采用這種技術(shù)途徑制作的光纖放大器，輸出功率一般限制在23dBm（約0.2W）以下。而多模包層泵浦技術(shù)就是實(shí)現(xiàn)光纖放大器超大功率輸出的最佳選擇。圖4為一個(gè)包層泵浦高功率光放大器的典型光學(xué)結(jié)構(gòu)。 
       
           圖3  鐿的吸收譜

雙包層泵浦高功率光放的主要優(yōu)點(diǎn)如下：
1、與單模纖芯泵浦技術(shù)相比，多模包層泵浦技術(shù)具有明顯的優(yōu)勢(shì)，采用多模包層泵浦技術(shù)，是將泵浦光輸入至橫截面數(shù)百倍至數(shù)千倍于單模光纖的多模雙包層光纖之中，因此，同樣的輸入光密度，多模包層泵浦可以允許數(shù)百倍至數(shù)千倍于單模泵浦的輸入，從而輕易實(shí)現(xiàn)光纖放大器的大功率或超大功率輸出。
           
          圖4 鐿/鉺共摻包層泵浦光放的典型結(jié)構(gòu)

2、采用簡(jiǎn)單光學(xué)結(jié)構(gòu)即可實(shí)現(xiàn)，所以應(yīng)用形式簡(jiǎn)單。如圖5所示。
        
           圖5 包層泵浦高功率光放的應(yīng)用示意

3、泵浦的整體成本大幅度降低。表一為兩種方案光放的簡(jiǎn)單比較：
表一、普通EDFA和高功率鉺鐿共摻放大器（EYDFA）的簡(jiǎn)單比較
      

    可以預(yù)見(jiàn)，超大功率光纖放大器的廣泛應(yīng)用，將對(duì)光通信的發(fā)展產(chǎn)生深遠(yuǎn)影響，其市場(chǎng)前景和經(jīng)濟(jì)、社會(huì)效益良好。
目前，光迅科技已成功開(kāi)發(fā)出模塊式高功率放大器產(chǎn)品，具有高功率（>30dBm）,低噪聲（典型值：5.5dB@1550nm,0dBm輸入），工作帶寬寬，控制靈活，可靠性高等優(yōu)點(diǎn)。光迅科技的高功率光放的輸出功率在實(shí)驗(yàn)室內(nèi)已經(jīng)接近32dBm。
    FTTH(光纖到戶)被專家們普遍認(rèn)為是接入網(wǎng)的最終解決方案。目前，很多發(fā)達(dá)國(guó)家在FTTH的發(fā)展上已經(jīng)取得了很大進(jìn)展。特別值得重視的是，正是在全球光通信市場(chǎng)總體上走低的情況下，美國(guó)、日本、韓國(guó)等地的FTTH市場(chǎng)卻呈現(xiàn)了良好的發(fā)展勢(shì)頭。大力推進(jìn)國(guó)內(nèi)FTTH的建設(shè)，對(duì)提高我國(guó)網(wǎng)絡(luò)電信運(yùn)營(yíng)商、設(shè)備制造商在國(guó)際上的地位和競(jìng)爭(zhēng)力具有重要意義。發(fā)展FTTH不僅僅使光纖通信產(chǎn)業(yè)本身受益，更會(huì)帶動(dòng)相關(guān)行業(yè)的發(fā)展，甚至于改變我國(guó)社會(huì)生活的組成。
光纖到戶的時(shí)代即將到來(lái)，光迅科技的高功率放大器已經(jīng)做好準(zhǔn)備！

                                            　　　　　 光訊來(lái)稿