光纤放大器,尤其是EDFA的出现,解决了光纤通信网络损耗造成的信号传输距离限制,使远距离光纤通信成为现实。
光纤通信是一种以激光为载体,以高纯度玻璃牵引光纤为传输介质的信息传输系统。自问世以来,它给整个通信行业带来了一场革命,使大容量、高速率、远距离通信成为可能。在当代社会经济发展中,它承担着信息传递的重任,已成为高速率、长距离大容量通信网络的主要道路。
光纤通信系统因其损耗低、传输频带容量大、中继距离远、抗电磁干扰、不易串扰、保密性好、稳定性好、重量轻、体积小、制造成本低等优点,自诞生40年来,已大规模应用于社会生活。同时,随着数据流的爆发式增长,人们对信息总量的需求越来越高,随之而来的对光纤通信系统的要求也越来越高。因此,有必要在不增加建设和运营成本的情况下,尽可能扩大现有通信线路的容量。波分复用(WDM),特别是密集波分复用(DWDM)技术应运而生。WDM/DWDM技术根据每个通道的波长,将光纤的低损耗窗口划分为多个通道同时进行光信号传输,充分利用了单模光纤低损耗区域带来的巨大带宽资源,具有传输透明、应用多样化、组网灵活等特点。
由于WDM特别是DWDM技术的广泛应用,一方面光纤中的传输功率急剧增加,这就提出了光纤通信系统中中继放大器的高功率要求;另一方面,由于通常的光纤放大器在饱和状态下工作,其总输出功率几乎不随输入通道数而变化。因此,当系统中多路复用通道的数量发生变化时,其余通道的增益也会发生变化,从而导致每个通道的功率瞬态波动。当输出功率超过一定阈值时,会造成光纤的非线性增加,严重影响整个通信系统的传输性能。因此,研究具有增益控制功能的大功率光纤放大器是DWDM技术发展和普及的必要条件。