【摘要】：本文简要介绍了 DWDM 系统中的三种光放大器技术：掺稀土元素光纤放大器、
半导体光放大器、光纤拉曼放大器。对其工作原理、性能特点进行了比较。并介绍了其各自的应
用和发展方向。
一．引言
在这个信息爆炸的时代，以因特网技术为主导的数据通信业务，使人们对于带宽和服务的需
求永无止境。面对市场需求的急剧扩张，如何提高通信系统的性能，增加系统带宽，以满足不断
增长的业务需求成为大家关心的焦点。在众多可选择的方案中，DWDM（波分复用）系统的出现
为进一步挖掘和利用光纤的巨大带宽开辟了一块全新的天地。
早在光纤通信出现伊始，人们就意识到可以利用光纤的巨大带宽进行波长复用传输，但是在
20 世纪 90 年代之前，由于 TDM 的迅速发展，人们很少去关注其它的技术，以致波长复用技术一
直没有重大突破。直到 1995 年，当时人们在 TDM10Gbit/s 技术上遇到了挫折，众多的目光就集
中在光信号的复用和处理上，此后，DWDM 系统才在全球范围内有了广泛的研究和应用。
DWDM 系统既可用于陆地与海底干线，也可用于市内通信网，还可用于全光通信网。但
DWDM 系统在带来巨大好处的同时也给系统设计、器件更新等方面带来了极大的挑战。对新型光
放大器的需求更是这些挑战中最关键的一项。
光放大器技术具有对光信号进行实时、在线、宽带、高增益、低噪声、低功耗以及波长、速
率和调制方式透明的直接放大功能，是新一代 DWDM 系统中不可缺少的关键技术。该技术既解决
了衰减对光网络传输距离的限制，又开创了 1550nm 波段的波分复用，从而将使超高速、超大容
量、超长距离的波分复用(WDM)、密集波分复用(DWDM)、全光传输、光孤子传输等成为现实，
是光纤通信发展史上的一个划时代的里程碑。
二．光放大器的历史
任何新技术的发展都是一个漫长的过程。光放大器的研究最早可追溯到 1960 年激光器的发
明，但是真正实用化光放大器的研究却是在 1980 年以后。这期间随着半导体激光器特性的改善，
首先出现了利用半导体技术的半导体光放大器 SOA（Semiconductor Optical Ampli#er）的法
布里——泊罗型（F－P）半导体激光放大器，并开始对行波式半导体激光放大器进行研究。另一
方面，随着光纤技术的发展，出现了利用光纤非线性效应的光纤拉曼放大器。但在当时都没有得
到广泛的应用。1987 年，英国南安普敦大学和美国 AT&T 贝尔实验室报道了离子态的稀土元素铒
在光纤中可以提供 1.55μm 波长处的光增益，这标志着掺铒光纤放大器（EDFA）的研究取得突破
性进展。短短几年时间，EDFA 迅速走向实用化，并且在越洋长途光通信系统中得到应用。这期间
由于光纤放大器的问世，在 1990 年到 1992 年不到两年的时间里光纤系统的容量增加了整整一个
数量级，而在此之前为达到相同的增长却花费了整整 8 年时间。这足以表明了光放大器的巨大作
用，为光纤通信展现了无限广阔的发展前景。
三．光放大器的原理与应用
光放大器(OA)一般由增益介质、泵浦光和输入输出耦合结构组成， 可以作为前置放大器、线
路放大器、功率放大器，是光纤通信中的关键部件之一。其作用就是对复用后的光信号进行光放
