1. 单波长EDFA分为预放大器PA和功率放大器BA、线路放大器LA,他们的区别是什么？
回答：掺铒光纤小信号放大器(PA，Pre-Amplifier) 是专用于-45dBm ~ -25 dBm范围内的微弱光信号的放大，小信号典型增益高达35~45 dB，同时具有较低的噪声系数，通常用在光电探测器之前对信号做预先放大以提高其对弱光信号的探测能力，所以也叫预放大器。例如下图，输入光功率-35dBm，经过PA35型放大器放大，在光谱上看为信号提供了35dB以上的有效增益，且放大后的信号与背景噪声比仍高于30dB。PA型放大器的重点是追求高增益系数并保持较好的信号背景比。 EDFA-PA小信号放大器通常不使用饱和输出功率指标，只用小信号增益系数描述。如果换成BA型放大器（功率放大器），虽然总功率也可以放大到相同的水平，但信号背景比则只有10dB左右或者更低。
例如PN:EDFA-C-PA-45-SM-B（序列号SN:2303-50.1-1）；规格书和产品测试报告通常标称典型输入功率 -45~-25dBm；但如果输入信号功率超过-25dBm时，仍有增益和放大效果，但增益逐渐降低；如下图，有效增益系数随输入功率变化曲线@460mA泵浦电流，
掺铒光纤功率放大器(BA，Booster-Amplifier)，是光源有一定功率的基础上进一步提高光源的发射功率。通常用于-6dBm~+3dBm范围内或更高功率光信号功率提升，普通单模型号最大输出功率可以达到26dBm(400mW),高功率单模型号最高可以达到40dBm(10W)。通常用于提高激光光源发射功率，侧重点追求高输出功率。格物光学的10瓦高功率1550nm单模单波长激光器，内部就含有这种40dBm的光功率放大器。
掺铒光纤线路放大器(LA，In-Line Amplifier)是专用于光纤激光或光纤通信系统中线路中继的光功率放大器产品，结合了PA放大器和BA放大器的优势，可以对小信号提供高增益的放大，也可以发射较高的激光功率，具有高增益、高发射功率、相对较低噪声的优点，用于光纤段之间以增加中继长度或在光接入网相应的单点到多点部分以补偿分支损耗。简单理解可以认为是PA和BA的结合体。
2. 什么是EDFA的ACC、APC和AGC 模式？
回答：ACC模式-自动电流控制：由用户设置EDFA泵浦工作电流，并由EDFA自动锁定，并保持泵浦电流的恒定。即使输入光功率波动，泵浦电流也不会做出响应变化，所以输出功率也会出现波动。EDFA并不会干涉这种功率波动，ACC模式可用于所有的EDFA型号。
APC模式-自动功率控制：由用户设置EDFA的信号光输出功率，光电探测器PD自动监测和反馈输出功率，EDFA控制和自适应调整泵浦电流实现输出信号的稳定。APC模式的优点是当输入光功率波动时，EDFA会尽可能降低输出功率的波动，适用于功率型和线路型EDFA。
（小信号EDFA-PA放大器由于输出光功率中相当大部分是背景辐射ASE，输出功率监控系统监控的是输出总功率，如上图，而无法区分实际信号有效功率是多少，所以APC模式意义不大，我们EDFA-PA放大器产品通常只配备ACC模式）
借助下图便于理解：
AGC模式-自动增益控制：由用户设置EDFA的增益系数，EDFA自动监测输入和输出功率，EDFA控制泵浦实现增益系数的稳定。AGC模式的优点是当输入光功率波动时，EDFA会尽可能降低增益系数的波动，适用于部分增益平坦型EDFA。
3. EDFA掺铒光纤放大器，网站上有多种类型，包括：单波长EDFA，多波长EDFA，脉冲EDFA，他们的区别是什么？脉冲型EDFA相对于连续光EDFA来讲有什么优势？
回答：单波长EDFA，多波长EDFA，脉冲EDFA尽管原理上一样，都是980nm波段激光泵浦掺铒光纤在C波段和L波段产生光增益，区别在于根据输入光信号的类型不同，做了各自的优化设计和处理；
单波长EDFA产品主要的设计考虑C波段或L波段内同一时刻仅单一波长信号输入，不考虑多个波长同时放大的应用；实际上多个波长也可以同时输入该放大器，但在C波段内不同波长的增益，最大有可能超过3dB；
多波长EDFA增益平坦型产品主要的设计考虑C波段内同一时刻多个波长信号同时输入，需要考虑多个波长同时放大的增益平坦度，通过优化设计最佳的增益平坦度可以达到1.5dB以内。但需要注意的是，输入光功率和输出光功率都需是确定值时，平坦度才能够达到最佳；例如，某型号多波长增益平坦EDFA，设计输入光功率为-20dBm，输入光功率为20dBm，此时增益平坦度≤1.5dB；当输入光功率偏离-20dBm或输出光功率偏离20dBm时，则增益平坦度将可能变大；
脉冲型EDFA主要针对低重复频率(<1MHz),窄脉冲信号( 10ns~200ns)，因为这样的脉冲信号在放大时很容易由于占空比太低而无法放大，或者放大后产生高峰值功率脉冲从而激发各种非线性效应，导致光谱恶化和脉冲畸变，所以放大器在满足功率放大的同时，尽量减少EDFA放大过程中的光学非线性效应，降低脉冲畸变，提高放大后信号光谱上的信号背景比；但由于每个客户的脉冲参数都不完全相同，所以需要根据客户需求做针对性定制。
脉冲型EDFA产品需要与客户沟通的内容 （以下数据为例子）
| 脉冲频率 | 脉冲宽度 | 峰值功率Ppeak | 平均功率Pavg | 波长λ | 光谱宽度 |
| 输入信号 | 30kHz | 5~50ns | 0.066W | -20dBm(10uW) | 1500nm | ≤3MHz |
| 放大输出信号 | 30kHz | 5~50ns | 0.3W | 45uW | 1500nm | ≤3MHz |
| Pulse Frequency | Pulse Width | Peak Power Ppeak | Average Power Pavg | Wavelength | Optical Linewidth |
| Input | 30kHz | 5~50ns | 0.066W | -20dBm(10uW) | 1500nm | ≤3MHz |
| Output | 30kHz | 5~50ns | 0.3W | 45uW | 1500nm | ≤3MHz |
4. 脉冲型放大器放大方波脉冲，能否保持脉冲形状不变？
回答：脉冲型放大器尽管是针对纳秒脉冲激光信号做了优化设计，但是在放大脉宽较宽的方波脉冲激光(脉冲宽度>50ns)信号时，由于增益光纤的特性，信号脉冲的前沿优先得到增益放大，脉冲中部和尾部获得的增益逐渐降低，所以一个顶部平坦的方波脉冲，在经过EDFA放大后，往往会出现脉冲前沿上翘、中部尾部逐渐降低的形状，这种现象无法消除，而且脉冲宽度越宽，这种现象就越明显(可以理解为脉冲前部信号消耗掉的上能级离子来不及得到补充，脉冲的后部信号就已经到达，所以脉冲中后部的增益逐渐降低)。如下图500ns脉冲放大后的脉冲波形和40us脉冲放大后的脉冲波形，可以看出他们都出现的顶部畸变，且越宽的脉冲，放大后的这种畸变更为严重；
（上图：蓝色放大前的激光脉冲，脉宽40us，顶部平坦； 黄色是放大后的激光脉冲，顶部明显不平坦）
5. 脉冲型EDFA怎么选择型号？价格如何？
回答：脉冲激光放大器较特殊，参数组合多变，每个客户需要的参数指标几乎都不同，目前无标准价格；需要根据客户放大前信号参数和特性(信号波长/光谱光谱的信号背景比/脉宽/重复频率/峰值功率)，并提出放大后的期望脉冲峰值功率、光谱的信号背景比，如果是脉宽50ns以上信号，还需要和用户沟通是否能接受脉冲放大后的畸变(如前文所述)，我们具体评估方案后报价；
6. 脉冲型EDFA是否可以用于放大皮秒脉冲和飞秒脉冲？色散系数是多少？
回答：需要注意的是脉冲形EDFA是针对纳秒~百纳秒脉宽范围的脉冲信号的放大，而不适合用于更短脉宽的皮秒和飞秒脉冲放大。
而且由于纳秒脉冲的色散长度通常非常巨大，所以做EDFA放大时基本不必考虑色散带来的脉冲展宽，而且由于脉冲型EDFA基本为定制型型号，因此内部光纤色散系数和总色散量并无统一的数据。
7. 什么是泵浦保护器？怎么选择？
回答： 部分客户的980nm泵浦激光器刚开始使用或者使用频率很低就遭遇不出光情况，返修时我们发现部分原因是输出光纤端面烧毁(激光输出时插拔光纤接头，或者光纤端面带有灰尘时开启激光器导致)，另外一部分原因是因为返回光进入泵浦激光器芯片导致了芯片不可逆损伤。鉴于这种情况出现的频率较高，所以推荐使用泵浦保护器，泵浦保护器是一种光纤镀膜滤波器件，通常加在泵浦激光器和用户的WDM之间，可以防止稀土光纤产生的信号光有一小部分经过WDM返回泵浦导致泵浦激光器损坏，为了方便使用，我们的980nm泵浦激光器产品可以把保护器集成在机箱内部。该器件对泵浦波长双向透射(910~990nm)，对掺铒光纤的信号光不透射(防反波长1500~1600nm) 或对掺镱光纤的信号光不透射(防反波长1020~1120nm), 从而保护泵浦激光器，但保护器会带来10~15%的功率损失。需注意的是掺铒光纤和掺镱光纤需要的泵浦保护器并不通用，所以在选购泵浦激光器时要和我们确认是否在泵浦模块内置保护器，以及保护器的具体防反波长。
泵浦保护器的使用方式如下图：
备注：
由于器件和熔接损耗，增加泵浦保护器会带来最终实际输出功率的降低约15%;
另外，泵浦保护器对980nm泵浦波长并没有单向隔离作用，也就是沿输出光纤反射的980nm激光仍然可以通过泵浦保护器返回到泵浦激光器，如果需要对泵浦单向隔离输出，需要另外增加980nm波长的单向隔离器。
8. 什么是拉曼放大器？怎么使用？
回答：光纤拉曼放大器见产品手册28页，光纤拉曼放大器是利用石英光纤中的拉曼效应对光信号提供增益，对 C 或 L 波段内的光信号实现高增益低噪声放大，可有效补偿光信号在长距离光纤传输中的衰减，通常用于长距离光传输通信系统、分布式光纤传感、密集型波分复用光传输系统。对于波长在1550nm附近的C band信号，一般用1420~1465nm波长的拉曼泵浦激光器，信号光和拉曼泵浦光通过WDM同时进入长距离的传输光纤，即构成了一个分布式光纤拉曼放大器；对于分布在CL波段的多个波长信号，拉曼泵浦也需要选择从1420~1500nm的多波长泵浦，以实现平坦增益，如下图（C波段多波长信号，传输长度20km 普通单模光纤，拉曼泵浦波长1425-1465nm，功率1瓦）。我们提供的拉曼放大器主要是拉曼泵浦激光器，波分器件、增益光纤用户可以自备，我们也可以提供。
需要注意，拉曼放大器的增益是指拉曼放大器泵浦开启和关闭两种状态下的系统接收端的信号功率对比，也称为开关增益(on-off gain，开关增益不同于通常意义上的增益，不是指输出端功率与输入端功率的比值，此处不要照搬EDFA的概念)。例如下图单向通信系统，信号光和泵浦光同向传输，在远端探测信号光功率。
单向光纤通信，前向拉曼泵浦
产品资料上给出拉曼增益是针对我们搭的一套测试系统，用了20km 单模光纤，相当于举个例子演示。并不代表客户用这个泵浦在自己系统里一定能产生完全相同的增益，有可能得到的比我们资料里面的大，也有可能比我们的小，我们不对客户搭建的拉曼放大系统最终增益效果做保证(该增益取决于系统中多个因素影响)，客户下单时根据自己的情况选择不同的拉曼泵浦功率；我们只保证拉曼泵浦的波长和功率符合合同或产品资料标称参数。
在我们用户的分布式光纤振动传感系统案例中加入了拉曼放大器(原理图)
分布式光纤传感
9. 纳秒脉冲激光器的内触发和外触发是指什么？
回答：内部触发 就是内部驱动产生一个数字时钟信号，触发激光器产生激光脉冲输出，同时从光源模块的SMA端口也输出这个数字时钟信号，可以同步用户的系统。外部触发 就是用户输入一个数字时钟信号到这个脉冲激光器的SMA端口，触发激光器产生激光脉冲输出。数字时钟信号是占空比50%的TTL 电平信号。
10. 光纤连接头的结构和耐受功率，使用规范和建议。
回答：自由空间耦合或使用光学接头匹配两根光纤时，光会入射到这个界面。如果光的强度很高，就会降低功率的适用性，并给光纤造成永久性损伤。常用的FC型光纤连接头使用环氧树脂将接头陶瓷插芯与石英光纤固定，高强度的光产生的热量会使环氧树脂熔化，进而在光纤接头表面的中心留下残留物，进而导致光纤接头端面容易损伤。而且当端面有污染或灰尘时，更加容易损伤。
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| 损伤的光纤端面 |
| 未损伤的光纤端面 |
| Estimated Optical Power Densities on Air / Glass Interface *以下所有值针对无连接头(裸露)的石英光纤，适用于自由空间耦合到洁净的光纤端面 |
| Type | Theoretical Damage Threshold | Practical Safe Level |
| CW (Average Power) | ~1 MW/cm2 | ~250 kW/cm2 |
| 10 ns Pulsed (Peak Power) | ~5 GW/cm2 | ~1 GW/cm2 |
估算光纤端面适用的功率水平，将功率密度乘以有效面积。请注意，此计算假设的是光束具有均匀的强度分布，但其实，单模光纤中的大多数激光束都是高斯形状，使得光束中心的密度比边缘处更高，因此，这些计算值将略高于损伤阈值或实际安全水平对应的功率。假设使用连续光源，通过估算的功率密度，就可以确定对应的功率水平：
SMF-28 Ultra 单模光纤端面:
8.66 x 10-7 cm2 x 1 MW/cm2 = 8.7 x 10-7 MW = 870 mW (理论损伤阈值)
8.66 x 10-7 cm2 x 250 kW/cm2 = 2.1 x 10-4 kW = 210 mW (实际安全水平)
此外，单模光纤的相互连接也是一个难题。由于这些光纤的模场直径(MFD)小于10μm，纤芯位置的微小偏差都会导致严重的插入损耗，进而进一步降低损伤阈值，因此应尽量使用高精度的光纤接头和适配器。上图下图所示的纤芯错位现象。
具体到我们的单模光纤光源、激光器和放大器，我们建议对于输出功率在23dBm(200mW)及以下的激光器和放大器，其输出光纤可以通过法兰与同型号的其他单模光纤跳线对接，如下图示意了FC 型光纤接头通过法兰的连接。但对光纤连接头做连接操作前，应使用专用的光纤清洁盒清洁（如图），并配合光纤端面检测仪(如图，建议买400倍以上放大率)仔细观察，确认完全无灰尘和污染后再通过法兰连接，否则接通激光时（即使激光功率仅几mW~几十mW）可能烧毁光纤连接头端面。如发现光纤接头中心出现无法擦拭清除的黑点（如上页图1），则该接头纤芯处已烧毁，则必须更换。
连接法兰操作时必须确保激光器输出光关闭，不使用时请将光纤接头的防尘帽盖好；前面板的光纤接头尽量避免频繁插拔，以免沾染灰尘烧毁光纤接头端面；
200mW以上高功率型号激光光源（或EDFA-BA-23功率以上的放大器）输出尾纤默认也带有FC/APC接头，但该接头仅供用于用户做功率测试(便于接入带有FC接口的光功率计)，如下图；
或者如果用户要求采用尾纤带准直透镜输出的方式，可以提出准确的输出光斑的参数要求(光斑尺寸、工作距离、发散角)， 我们可以据此为激光器配上定制的光纤准直透镜(需要增加费用),用户也可以自行购买合适的光纤准直器(不带尾纤)。如下图，带有FC/APC接口的准直器(Collimator)对激光做准直输出到自由空间，如下图（图片来源Thorlabs网站）。
需要和用户强调如果光纤接头输出200mW以上功率的激光，绝对禁止用该光纤接头与其他任何类型光纤接头对接，否则有损坏光纤连接头和光源的极大风险。如果需要连接其他光纤，则利用光纤熔接机热熔连接是唯一的可选方案，如下图。
如果产品尾纤接头烧毁或损伤，要求厂家维修的，需收费维修。
11. 激光器功率稳定性指标？
回答：激光器一般用RMS(均方根或标准差)稳定性评价功率或能量，要求更高的则是峰峰值稳定性。
RMS稳定性，测试时间内所有采集的功率（或能量）的均方根与功率平均值（或平均能量）的比值，描述输出功率（或输出能量）偏离功率平均值（或能量平均值）的分散程度。通常统一百分数形式。
PP峰峰值稳定性：输出功率或能量的最大值和最小值之差与功率平均值或能量平均值的百分比，表征的是一定时间内的输出功率的变化范围,也是百分数形式。一般峰峰值的数值会比RMS数值大。
方差：Σ(测量值-平均值)2/样本数，描述样本偏离自身平均值散布的程度。但量纲和测量值不一致（存在平方关系）。
标准差RMS：方差的算术平方根，其开根号后的量纲和原始数据一致，便于我们直观地观察随机变量的偏离程度。
均方误差(MSE)、均方根误差(RMSE)：和标准差计算过程类似，但其是与真值比较，而非平均值；均方误差（Mean Squared Error）、均方根误差（Root Mean Square Error）在公式形式上与方差、标准差并没有太大区别，但是从物理意义上有明显差异。区别在于前者应用情景存在一个真实值，其衡量的是各数据偏离真实值的情况，比如我们评估一个体重秤的误差精度时，我们会用一个标准质量的秤砣进行实验，多次实验的数据便可以同真实值进行作差，取平方和的平均数便是均方误差。
均方根值(RMES):所有值的平方的平均再求算术平方根，标准差公式中把平均值换成0，即为均方根值，可反应电流、功率等物理量的有效值
索雷博功率计统计功能可以给出是标准差（RMS功率波动）：统计屏幕依次显示当前功率实际值、测量开始后最小值、测量开始后最大值和测量开始后平均值，能以线性和对数表示；下面的Std是功率波动的标准差、最大/最小的比值(即峰峰值稳定性)、样本数和时间。
12. 激光器和放大器偏振度或偏振消光比的定义。
偏振度DOP=(Imax-Imin)÷(Imax+Imin) ,单位百分比
偏振消光比ER=10log(Imax÷Imin),单位dB
例如 偏振度DOP=(Imax-Imin)÷(Imax+Imin)=10%
则可得出Imax÷Imin=1.22
等效于PER=10log(Imax÷Imin)=10log(1.22)=0.87dB
偏振度DOP=(Imax-Imin)÷(Imax+Imin)=5%
则可得出Imax÷Imin=1.105
等效于PER=10log(Imax÷Imin)=10log(1.105)=0.43dB
13. 台式EDFA和模块EDFA的区别在哪？
回答：同型号的台式EDFA和模块EDFA尾号以B和M区分，光学性能上完全相同，但控制和散热方式上有区别，具体如下：
| 封装方式 | 控制方式 | 参数显示方式 | 安装 | 散热 | 使用场合 |
| 台式 | 按键 | 液晶屏 | 无需安装、桌面 | 内部风冷 | 桌面实验 |
| 模块 | 上位机软件 | 上位机软件 | 用户系统、机箱内部 | 用户需自备风冷或水冷环境； 如水冷，需将EDFA的发热面紧密贴合在热沉或散热片； 风冷需保证冷风吹过EDFA模块的散热鳍片 | 系统集成 |
14. EDFA在没有输入信号时是否仍有功率输出？能否当作宽带光源用？
回答：部分型号的EDFA产品(PA型、27dBm功率以下的BA型、LA型)是没有输入功率启动阈值的，也就是不论输入信号功率多低，甚至输入光功率为零，这些型号的EDFA都可以启动，用户可以设置工作电流或输出功率，这时的输出光是EDFA内部铒光纤的ASE光。但相对于我们的ASE宽带光源产品，这种EDFA自发辐射宽带光谱未做任何光谱整形，所以光谱形状并不平坦。部分客户用这种输出光替代ASE宽带光源，属于不规范用法，长期使用甚至有可能会损坏EDFA本身，因此不建议这样使用。建议用户按照EDFA产品测试单上的额定输入功率来规范使用EDFA，无输入光信号时尽量不激活启动EDFA。
15. 拉曼放大器用户询价时需要沟通的几个问题：
1： 例如1485和1505波长分别功率150mW还是总功率150mW?
2： 待放大的信号波长是多少？信号功率是多少？
3： 拉曼放大器的封装方式是什么？ 台式还是模块，模块尺寸要求多少？
4： 放大器的输入输出光纤方式是什么，是否需要内置信号/泵浦波分器件？
16. 所有光源和放大器模块产品的电源接口，目前有两种方式：U形插头和5.5×2.1mm圆形插孔，下单时请客户明确选择，并备注于合同；
A: U形插头：电源线引出，末端带U型插头（内径4mm），可以方便连接开关电源，不配电源适配器；引线的长度请客户明确, 如无指定长度，默认长度30cm；
B: 5.5×2.1mm圆形插孔：可以直接插电源适配器的DC5.5×2.1公头,配电源适配器
16.高功率EDFA的NF如何测试的？
EYDFA-C-HP-BA-40-PM-B 库存台式样机2023-11-14测试
光谱仪显示NF=-14.57dB ; 做输入衰减的修正+20dB，最终修正后的NF=-14.57dB+20dB=5.43dB；符合产品规格书标称的NF<6dB；
测试方法：10dBm功率的1550nm连续光信号输入，放大到40dBm输出，
EDFA的输入信号和输出信号都经过20dB衰减进入光谱仪，分别保存为Trace A和Trace B，通过光谱仪的分析功能，会自动计算出放大器的NF值;
说明：由于EDFA在放大过程中会将自发辐射叠加在信号之上，所以所有的放大器都会使放大信号的信噪比(SNR)下降，通常用噪声指数NF来描述EDFA所带来的SNR的下降程度，NF的定义：输入信噪比SNRin和输出信噪比SNRout之比，
NF= 线性单位的 SNRin/SNRout 或 对数单位的 SNRin-SNRout
通常习惯采用对数单位(dB)；由于AQ6370D光谱仪的耐受光功率最大值为20dBm，为了保护光谱仪，同时为了使光谱仪正确地测到Gain(dB)值，(Gain系数会影响光谱仪对NF的计算是否正确)，所以注入光谱仪的input(Trace A)和output(Trace B)分别用99:1分束器做了20dB衰减。由于input(Trace A)衰减20dB，导致其底噪湮没在光谱仪本身的底噪之中，使得光谱仪获取的input(Trace A)信噪比SNRin比实际低了大约20dB(前述的衰减值)，而Output(Trace B)衰减20dB后其底噪仍然保持完整显示；因此需要将光谱仪测得的NF值加20dB做补偿。
17、915/940/975nm 9~30W多模光纤泵浦激光器光纤接口可以做成SMA905或FC/PC的吗?
回答：可以做成SMA905或FC/PC光纤接口的。但如果用户将此光纤接口与其他光纤对接，则在高功率激光输出情况下，极易引起光纤接口端面甚至激光器本身的损伤。高功率多模光纤泵浦激光器和其他光纤的连接通常建议采用热熔接的方式。
18、单频激光器波长微调是通过电流调制完成的吗？单频激光器的波长调节范围和调节能力？
回答：是通过控制内部激光器温度来调节的，加温波长变大，降温波长变小。默认温度调节范围±10℃，对应波长调节范围±0.1nm；而且该方式的调节速度很慢不能做快速的调节；
19、单频激光器线宽为什么用20dB宽度做衡量？
回答：我们采用行业通行的延时自外差法测量单频激光器的线宽。因为单频激光器的线宽极窄， 3dB线宽最窄可达到小于3kHz;因此如果直接测量和读取3dB线宽，则会引出较大的测量误差；因此通常的解决办法是测量20dB线宽，再利用关系公式拍频谱20dB线宽÷20≈激光器3dB线宽，得出激光器的3dB线宽。(原因：当激光器的光功率谱为Lorentz线型时，其拍频谱仍为Lorentz线型，拍频谱的半峰全宽是激光器线宽的２倍；Lorentz线型在3dB，10dB和20dB处的线宽比值约为１…３…10)。