增益

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增益(gain) 定义:用于衡量光放大器放大强度的量

在光子学领域,该术语通常用于量化光放大器中放大的强度。在不同文献中其具体含义稍有不同:

  1. 通常情况下,增益指的就是放大系数,即输出功率和输入功率的比值。
  2. 对于小的增益,增益通常都用百分比表示。例如,3%对应的就是1.03的放大系数。
  3. 大的增益通常用分贝表示(dB),也就是10乘以以10为底的放大系数,例如,若一个光纤放大器的小信号增益为40dB,那么就意味着其放大系数为104=10000。
  4. 有时增益指的是单位长度的增益,甚至有时特制单位长度的放大系数的自然对数,或者单位长度放大系数的分贝数。

对于增益,除了幅值特性以外,其光谱带宽特性和饱和特性也很重要。

通过光纤放大器或者增益介质获得的激光增益是由不同能级的粒子数密度决定的,而不同能级的粒子数又是由光强度决定的。通过建立速率方程模型可以很好的计算增益和分析各个因素的影响。


参考文献: [1] R. Paschotta, tutorial on "Fiber Amplifiers", part 2 on gain and pump absorption


参阅:增益介质增益带宽增益钳制放大器光纤放大器增益饱和增益变窄增益开关增益效率增益关联均质饱和非均质饱和