戰(zhàn)高峰
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21世紀(jì),計(jì)算機(jī)、通信和網(wǎng)絡(luò)技術(shù)必將得到迅速的發(fā)展,這為光纖網(wǎng)絡(luò)的覆蓋和擴(kuò)大提供了客觀的前提和需要。近些年來(lái),光纖的進(jìn)步極大程度上促進(jìn)了科技的發(fā)展,并且達(dá)到了方便通信、加速進(jìn)步和便利交往的效果,應(yīng)該利用光纖通信的技術(shù)優(yōu)勢(shì)和系統(tǒng)優(yōu)勢(shì),以光纖通信的加速作用,推進(jìn)整個(gè)社會(huì)和經(jīng)濟(jì)的科技化和綜合發(fā)展進(jìn)程。半導(dǎo)體放大器是光纖通信過(guò)程中重要組件和部分,應(yīng)該堅(jiān)持半導(dǎo)體光放大器在光纖通信中具體應(yīng)用的要點(diǎn),提升半導(dǎo)體光放大器的應(yīng)用水平,進(jìn)而促進(jìn)光纖通信技術(shù)的加速發(fā)展和應(yīng)用。
光纖通信的容量大,根據(jù)理論計(jì)算,單根光纖在單方向的通信過(guò)程中可以達(dá)到1Tb/s,理論最高值可以達(dá)到10Tb/s,這是其他傳輸網(wǎng)絡(luò)所不可及的。光纖通信的的距離長(zhǎng),光纖通信的傳輸過(guò)程利用的是光的全反射原理,特別是光纖的介質(zhì)均勻,適于長(zhǎng)距離傳輸。新時(shí)期,光纖傳輸通信信號(hào)可以實(shí)現(xiàn)陸地、海洋的跨越,并不會(huì)出現(xiàn)過(guò)大的信號(hào)損失。光纖通信的帶寬寬,光纖通信系統(tǒng)中可以利用不同波段的光波來(lái)保障不同線路的信息傳輸,進(jìn)而提升光纖通信的帶寬。根據(jù)實(shí)驗(yàn)室數(shù)據(jù)和試用經(jīng)驗(yàn),色散平坦的單模光纖對(duì)于相對(duì)應(yīng)波段的光信號(hào)有著區(qū)別的傳輸作用,并且相互之間不易干擾,這在客觀上提高了光纖通信的能力。光纖可以實(shí)現(xiàn)波分多路傳輸。因此,在光纖通信中,可以通過(guò)光纖數(shù)量的增加而實(shí)現(xiàn)傳輸路數(shù)的倍增,這在信息化、智能化、數(shù)字化發(fā)展的今天,無(wú)疑是一種加速和促進(jìn)。光纖通信在傳輸過(guò)程中,一般伴有光信號(hào)的放大,這會(huì)對(duì)光信號(hào)質(zhì)量形成保障,在提高光纖通信傳輸距離的基礎(chǔ)上,降低了光信號(hào)產(chǎn)生質(zhì)量下降的可能。光纖通信是當(dāng)前應(yīng)用通信領(lǐng)域內(nèi),信號(hào)損耗、雜波干擾最小的一種通信方式。
半導(dǎo)體光放大器是通信體系之中重要的組成部分,特別是半導(dǎo)體光放大器精確的放大功能可以使光纖通信的質(zhì)量得到保障,很多骨干通信網(wǎng)絡(luò)和重點(diǎn)光纖網(wǎng)絡(luò)都應(yīng)用半導(dǎo)體光放大器來(lái)做信號(hào)的放大與加強(qiáng)處理。隨著光纖通信的容量和帶寬的逐步發(fā)展,特別是脈沖信號(hào)的深入應(yīng)用,半導(dǎo)體光放大器精度高的優(yōu)勢(shì)得以發(fā)揮。但是,半導(dǎo)體光放大器存在波長(zhǎng)資源的限制,導(dǎo)致在光纖通信發(fā)展中,半導(dǎo)體光放大器應(yīng)用出現(xiàn)了障礙,當(dāng)前波長(zhǎng)轉(zhuǎn)換技術(shù)的發(fā)展促進(jìn)了半導(dǎo)體光放大器功能的有效開(kāi)發(fā),這會(huì)擴(kuò)大半導(dǎo)體光放大器的應(yīng)用空間,使半導(dǎo)體光放大器的功能和潛力得到技術(shù)上支持,對(duì)光纖通信形成有力支撐。
半導(dǎo)體光放大器具有非線性光學(xué)的優(yōu)勢(shì),特別是半導(dǎo)體光放大器在載流子濃度上具有高頻率變化的特點(diǎn),這樣可以使半導(dǎo)體光放大器在光纖通信的信號(hào)放大環(huán)節(jié)中得到具體的應(yīng)用。半導(dǎo)體光放大器在理論方面的模擬模型是Agrawal和Olsson兩個(gè)人最早提出來(lái)的,隨著科學(xué)技術(shù)的繼續(xù)向前不斷發(fā)展以及人們對(duì)其認(rèn)識(shí)的不斷增加,在原有理論模擬模型的基礎(chǔ)之上,半導(dǎo)體光放大器在光纖通信光脈沖放大方面的功能將會(huì)不斷改進(jìn)、完善。
光脈沖的壓縮與整形是光時(shí)分復(fù)用技術(shù)的基礎(chǔ),當(dāng)光時(shí)分復(fù)用系統(tǒng)在對(duì)其傳輸速率方面有較高要求的時(shí)候,可以通過(guò)利用半導(dǎo)體光放大器在寬度上的優(yōu)勢(shì)來(lái)滿(mǎn)足光時(shí)分復(fù)用系統(tǒng)的要求。但是一般情況下,光脈沖信號(hào)產(chǎn)生的脈沖是比較寬的,顯然在要求較高的時(shí)候不能很好達(dá)到要求,因此光脈沖壓縮與整形技術(shù)得到了廣泛的關(guān)注與應(yīng)用?,F(xiàn)階段,主要利用半導(dǎo)體光放大器這個(gè)元件對(duì)脈沖寬度進(jìn)行有效控制。當(dāng)脈沖信號(hào)輸入到半導(dǎo)體光放大器之后,從半導(dǎo)體光放大器出來(lái)的光信號(hào)的波長(zhǎng)就會(huì)變窄,進(jìn)而滿(mǎn)足一定的技術(shù)要求,并且經(jīng)過(guò)半導(dǎo)體光放大器出來(lái)的光脈沖信號(hào)具有很好的對(duì)稱(chēng)性,使得光脈沖信號(hào)更趨于合理,更加有利于壓縮與整形,也更加適應(yīng)光纖傳輸?shù)囊蟆?/p>
我們應(yīng)該從半導(dǎo)體光放大器的作用和功能入手,提高光纖通信網(wǎng)絡(luò)中應(yīng)用半導(dǎo)體光放大器的水平,以半導(dǎo)體光放大器特點(diǎn),充分發(fā)揮對(duì)光脈沖的壓縮、放大和整形的功能。應(yīng)該看到,在今后的光纖通信領(lǐng)域,半導(dǎo)體光放大器的應(yīng)用范圍還有進(jìn)一步擴(kuò)大的可能,行業(yè)必須通過(guò)對(duì)光纖通信和半導(dǎo)體知識(shí)的不斷學(xué)習(xí)加速通信產(chǎn)業(yè)的發(fā)展,同時(shí)實(shí)現(xiàn)自身素質(zhì)能力和職業(yè)能力的進(jìn)步。
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