Коэффициент усиления

Коэффициент усиления усилителя – это отношение выходной мощности к входной :

. (3)

Часто коэффициент усиления выражают в децибелах

. (4)

Приводимые в спецификациях выпускаемых серийно приборов значения коэффициента усиления определяются с учетом дополнительных потерь на пассивных компонентах EDFA: мультиплексоре, оптическом изоляторе, спектральном фильтре.

Мощность световой волны растет экспоненциально только в случае слабого сигнала. Из-за насыщения дифференциального коэффициента усиления насыщается, также, интегральный коэффициент усиления усилителя . Для его нахождения решим следующее дифференциальное уравнение (5):

. (5)

Из решения уравнения (5) найдем насыщенный коэффициент усиления:

. (6)

На рис. Приведена зависимость нормированного насыщенного коэффициента усиления от нормированной мощности излучения для нескольких значений .

Рис.. Насыщение усиления.

Удобно выразить насыщенный коэффициент усиления в дБ, а насыщающую мощность – в Вт. Тогда при достаточно большом линейном усилении зависимость усиления в дБ от мощности в Вт – линейная. При дальнейшем увеличении мощности зависимость становится менее крутой и асимптотически при мощности, стремящейся к бесконечности, коэффициент усиления в дБ приближается к 0 (линейный коэффициент усиления – к 1).

Практический интерес представляет величина выходной мощности насыщения , определяемая как величина выходной мощности, при которой коэффициент усиления усилителя уменьшается вдвое по сравнению с ненасыщенным значением. Положив и подставив в (6), получим:

. (7)

На практике обычно >>2, поэтому . Практически становится не зависимым от при >20 дБ.

Дата добавления: 2014-01-07