静态增益均衡技术

静态增益均衡技术主要应用在由EDFA增益谱不平坦导致光功率不均衡的点到点WDM网络中。近年来随着光纤通信技术的深入推进，EDFA的增益控制和平坦技术逐渐发展起来，成为国内外同行的研究热点之一。

在WDM系统及光网络中，由于各信道的波长不同而有增益偏差，经过多级放大后累计引起功率不均衡，降低了传输信号的信噪比（SNR），限制了系统的传输距离。为了改善系统的传输性能，放大器的增益及谱线形状必须保持稳定，尤其是在长距离、级联多个EDFA对传输系统进行放大时，这就引入了EDFA增益钳制和平坦的问题。过去，WDM系统中的放大器通常设计为在有用的带宽内提供平坦的谱线增益，然而，为优化系统性能，发展中的光纤传送系统需要放大器具有可调的增益倾斜功能，对增益控制和平坦的要求更高，以最大程度地提高系统不同光通道的光信噪比（OSNR）。

（1）EDFA的增益钳制技术

EDFA的增益钳制技术是指EDFA在一定的输入光功率变化范围内提供恒定的增益。当一个信道的光功率发生变化或由于系统配置改变引起波道数量变化时，其他信道的输出光功率不会受其影响。由于WDM系统的可升级性及光传送网络路由可重构、网络故障、波长信道上／下路等需求，放大器的工作参数会不断发生变化，在此情况下如何使放大器的增益特性保持恒定显得日益重要。为解决该问题，探寻新型合理的技术来实现EDFA的增益钳制势在必行，发展中的新型技术可分为光电混合增益钳制技术和全光增益钳制技术等。目前，EDFA的增益钳制技术有很多种，主要有：载波调制法、饱和补偿光控制法、输入输出光功率监视控制法、全光增益钳制法等。

（2）EDFA的增益均衡技术

由于掺饵光纤增益谱的限制，EDFA对不同波长的增益不同，这些增益的差别即为EDFA增益的不平坦性。当WDM系统中级联中继器较多时，EDFA增益频谱特性的不平坦可能会使某些波长的输出信号特别强，而另一波长的输出信号又特别弱，对接收造成困难，影响系统性能并限制了可用光波长通道的数目，所以，EDFA的增益平坦是WDM通信系统中一个非常重要的问题。通常，可通过修改EDF材料成分获得平坦增益带，或在EDFA中引入光滤波器补偿增益谱变化从而获得平坦增益。目前，光纤布拉格光栅、长周期光纤光栅、通道功率控制技术、声光可调滤波技术、可调增益斜率滤波技术等多种方案都可以达到很好的增益平坦效果。EDFA的增益均衡技术具有提高光放大器增益谱平坦性，减小系统输出端各波长功率差的特点。从技术角度则可划分为静态增益平坦和动态增益平坦技术两大类。

静态增益平坦技术是在EDFA中插入损耗谱与EDFA增益谱倒转的静态增益平坦光滤波器（GFF），是比较直接和较常使用的实现放大器增益均衡的技术。目前主要有光纤光栅技术、薄膜滤波技术、微光正弦滤波技术等可用于实现该功能。目前商用化的静态增益均衡方式有：①本征型（采用高铝掺杂光纤或氟化物光纤等宽增益谱光纤）；②滤波型（在EDFA中内插无源滤波器将1 530nm的增益峰降低，或专门设计其透射谱与掺铒光纤增益谱相反的光滤波器将增益谱削平）。