【電纜網訊】隨著光纖放大器(EDFA)的迅速發展，穩定可靠的大功率光源將在各種應用中滿足無線光通信的要求。
摻鉺光纖放大器(EDFA)具有增益高、噪聲低、頻帶寬、輸出功率高、連接損耗低和偏振不敏感等優點，直接對光信號進行放大，無需轉換成電信號，能夠保證光信號在最小失真情況下得到穩定的功率放大。
在摻鉺光纖中注入足夠強的泵浦光，就可以將大部分處於基態的Er3+離子抽運到激發態，處於激發態的Er3+離子又迅速無輻射地轉移到亞穩態。由於 Er3+離子在亞穩態能級上壽命較長，因此很容易在亞穩態與基態之間形成粒子數反轉。當信號光子通過摻鉺光纖時，與處於亞穩態的Er3+離子相互作用發生受激輻射效應，產生大量與自身完全相同的光子，這時通過摻鉺光纖傳輸的信號光子迅速增多，產生信號放大作用。Er3+離子處於亞穩態時，除了發生受激輻射和受激吸收以外，還要產生自發輻射(ASE)，它造成EDFA的噪聲。
就光纖放大器的特性及性能指標的來說，增益特性表示了放大器的放大能力，其定義為輸出功率與輸入功率之比：
式中：Pout，Pin分別表示放大器輸出端與輸入端的連續信號功率。增益係數是指從泵浦光源輸入1 mW泵浦光功率通過光纖放大器所獲得的增益，其單位為dB/mW：
式中：g0是由泵浦強度定的小信號增益係數，由於增益飽和現象，隨著信號功率的增加，增益係數下降；Is，Ps分別為飽和光強和飽和光功率，是表明增益物質特性的量，與摻雜係數、螢光時間和躍遷截面有關。
另外，增益和增益係數的區別在於：增益主要是針對輸入信號而言的，而增益係數主要是針對輸入泵浦光而言的。另外，增益還與泵浦條件(包括泵浦功率和泵浦波長)有關，目前採用的主要泵浦波長是980 nm和1 480 nm。由於各處的增益係數是不同的，而增益須在整個光纖上積分得到，故此特性可用以通過選擇光纖長度得到較為平坦的增益譜。
典型的光纖放大器結構主要由摻鉺光纖(EDF)、泵浦光源、耦合器、隔離器等組成。 摻鉺光纖是EDFA的核心部件。它以石英光纖作為基質，在纖芯中摻人固體雷射工作物質鉺離子，在幾米至幾十米的摻鉺光纖內，光與物質相互作用而被放大、增強。光隔離器的作用是抑制光反射，以確保放大器工作穩定，它必須是插入損耗低，與偏振無關，隔離度優於40 dB。