拉曼光(guang)纖放大(da)器(qi)（Raman Fiber Amplifier, RFA)，是利用強激(ji)光(guang)在(zai)光(guang)纖中傳輸時的三階(jie)非(fei)線性(xing)效應—受激(ji)拉曼散射(she)效應（SRS：Stimulated Raman Scattering）來工作的。
如果一(yi)個弱(ruo)信(xin)號光(guang)(guang)與一(yi)個強(qiang)泵浦(pu)光(guang)(guang)同時在一(yi)根光(guang)(guang)纖中傳(chuan)輸，并且弱(ruo)信(xin)號光(guang)(guang)的(de)(de)波長在泵浦(pu)光(guang)(guang)的(de)(de)拉(la)曼增益(yi)帶寬內，則強(qiang)泵浦(pu)光(guang)(guang)的(de)(de)能量通過SRS耦合到光(guang)(guang)纖硅(gui)材料的(de)(de)振蕩(dang)模中，然后又以較長的(de)(de)波長發射，該波長就是信(xin)號光(guang)(guang)的(de)(de)波長，從(cong)而使弱(ruo)信(xin)號光(guang)(guang)得(de)到放大，獲得(de)拉(la)曼增益(yi)。
拉曼光纖放大器的分類
RFA主要分為兩類：分立(li)式（或集中式）RFA和分布式RFA。它們各有特(te)點(dian)，并適(shi)合于不(bu)同的(de)應用領域(yu)。
分(fen)立式RFA采用(yong)的(de)放(fang)大介(jie)質通常是色散(san)補償光(guang)纖(xian)（DCF）或高非線(xian)性光(guang)纖(xian)。所(suo)用(yong)的(de)增(zeng)益(yi)光(guang)纖(xian)相(xiang)對比(bi)(bi)較(jiao)短(duan)，一般(ban)是幾公里(li)。由于分(fen)布(bu)放(fang)大效率(lv)較(jiao)低的(de)原因，要產生很(hen)高的(de)增(zeng)益(yi)，就要求泵浦(pu)的(de)功(gong)率(lv)比(bi)(bi)較(jiao)高，成本(ben)相(xiang)應(ying)增(zeng)加
分(fen)布(bu)式RFA則(ze)是(shi)利(li)用了普通單模光纖作為(wei)增益介(jie)質。所用的增益光纖很長(chang)，一般是(shi)幾十公里(li)，泵浦的功率(lv)可(ke)以降低(di)到(dao)幾百毫瓦，主要是(shi)和(he)EDFA配合使用，提高系統的性(xing)能。
拉曼光纖放大器的優點
RFA是超(chao)寬帶光(guang)纖(xian)放大(da)器：普通光(guang)纖(xian)的(de)低(di)損耗(hao)區間是1270 nm~1670 nm，EDFA只能工作(zuo)在1525 nm~1625 nm范圍內，而RFA可(ke)(ke)以(yi)全(quan)波長放大(da)。可(ke)(ke)以(yi)利用多個泵浦，適當的(de)選擇泵浦的(de)波長和功率可(ke)(ke)以(yi)實(shi)現(xian)較(jiao)寬的(de)平(ping)坦增益譜。
RFA增益(yi)介質(zhi)是傳輸(shu)光纖本身(shen)。光纖拉曼放(fang)大器(qi)不像EDFA那樣(yang)需(xu)要用(yong)特殊(shu)摻(chan)雜(za)光纖作為(wei)放(fang)大介質(zhi)，它的放(fang)大介質(zhi)就是傳輸(shu)光纖本身(shen)。毫無疑問，這樣(yang)很大程度上降低(di)了成本。
噪(zao)聲(sheng)指數低：同EDFA二者配合(he)使用，可以(yi)降低系統噪(zao)聲(sheng)系數，這樣可以(yi)增加無中繼(ji)距離(li)。。
可(ke)以(yi)實現(xian)分布式放大：實現(xian)長距離傳輸和遠程泵譜，特(te)別適合(he)海(hai)底，沙漠光纜通信等(deng)不(bu)方便設立(li)中繼器的場合(he)。另外(wai)，因為放大器是沿光纖分布而不(bu)是集中作用，所以(yi)光纖各處的信號(hao)功率都比較小(xiao)，可(ke)以(yi)降低(di)非線性效應尤其是四波混頻效應。
拉曼光纖放大器的缺點
增(zeng)益不(bu)高：一般RFA的增(zeng)益都小(xiao)于15 dB
增(zeng)(zeng)益(yi)(yi)具有(you)(you)偏(pian)正(zheng)相(xiang)關(guan)性：RFA的(de)增(zeng)(zeng)益(yi)(yi)與光的(de)偏(pian)振態(tai)有(you)(you)密(mi)切的(de)關(guan)系
泵浦效率較低：一般只有10%~20%左右。
拉曼光纖放大器的應用
提(ti)升系(xi)統容量：傳(chuan)輸速率不變的(de)情況下，可通過增加(jia)信道(dao)復用數(shu)來(lai)提(ti)高(gao)系(xi)統容量。開辟新的(de)傳(chuan)輸窗口是增加(jia)信道(dao)復用數(shu)的(de)途徑，RFA的(de)全波段放大(da)正好(hao)滿(man)足要求。
拓展頻(pin)譜(pu)利用率和提高傳輸系(xi)統速率。RFA的全波段(duan)放大特性使得它(ta)可以工作在光纖整個低損(sun)耗區，拓展了(le)頻(pin)譜(pu)利用率，提高了(le)傳輸系(xi)統速率。
增加無(wu)(wu)中繼傳(chuan)輸舉例。無(wu)(wu)中繼傳(chuan)輸距(ju)離(li)主要是由(you)光傳(chuan)輸系統信(xin)噪(zao)比決定(ding)的(de)，分布式RFA的(de)等(deng)效噪(zao)聲指(zhi)數極(ji)低（-2 dB~0 dB），比EDFA的(de)噪(zao)聲指(zhi)數低4.5 dB。
補償DCF的(de)(de)損耗(hao)。DCF的(de)(de)損耗(hao)系(xi)(xi)數(shu)遠(yuan)比單模光纖(xian)和非零色散(san)位移光纖(xian)大(da)，比拉(la)曼增(zeng)益(yi)系(xi)(xi)數(shu)也(ye)大(da)。采(cai)用DCF與RFA相結(jie)合的(de)(de)方式，既可以進行色散(san)和損耗(hao)的(de)(de)補償，同時還可以提高信噪(zao)比。
通信(xin)系統升級(ji)。在接收(shou)(shou)機(ji)性能不(bu)變(bian)的(de)(de)(de)前提(ti)下，如果(guo)增(zeng)加系統的(de)(de)(de)傳輸速率(lv)，要保證接收(shou)(shou)端的(de)(de)(de)誤碼率(lv)不(bu)變(bian)，就必須增(zeng)加接收(shou)(shou)端的(de)(de)(de)信(xin)噪比。采用與前置(zhi)放大器(qi)相結合的(de)(de)(de)RFA來提(ti)高信(xin)噪比，是實現系統升級(ji)的(de)(de)(de)方法之一(yi)。
RFA由于具有(you)(you)全波段放(fang)大(da)、低噪聲(sheng)、可(ke)以(yi)抑制非線性效應(ying)和(he)能進行色散(san)補償等優點，近年(nian)引起人們廣泛關注，現已逐(zhu)步走向商用(yong)(yong)。RFA主(zhu)要用(yong)(yong)做分(fen)布式放(fang)大(da)器，輔助EDFA進行信號放(fang)大(da)，也(ye)可(ke)以(yi)單(dan)獨使用(yong)(yong)，放(fang)大(da)EDFA不能放(fang)大(da)的(de)(de)(de)波段，同(tong)時(shi)克服(fu)了(le)EDFA級聯(lian)噪聲(sheng)大(da)及放(fang)大(da)帶寬有(you)(you)限等缺點。目前RFA在長距(ju)離骨干(gan)網和(he)海底光纜中傳輸的(de)(de)(de)地位已得到承認(ren)；在城域網中，RFA也(ye)有(you)(you)其利用(yong)(yong)價值(zhi)。通信波段擴展和(he)密集波分(fen)復(fu)用(yong)(yong)技(ji)術的(de)(de)(de)運用(yong)(yong)，給(gei)RFA帶來了(le)廣闊(kuo)的(de)(de)(de)應(ying)用(yong)(yong)前景。RFA的(de)(de)(de)這一系(xi)列優點，使它有(you)(you)可(ke)能成(cheng)為下一代光放(fang)大(da)器的(de)(de)(de)主(zhu)流。
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