基于Giles 模型并考慮了ASE 噪音，對各種泵浦方式下的摻鉺光纖放大器（EDFA）進(jìn)行了數(shù)值模擬。 提出了一種新的分析方法（增益- 噪音指數(shù)全局分析法），直觀有效地分析了 EDFA 的增益和噪音指數(shù)與摻鉺光纖長度和泵浦功率的依賴關(guān)系，并對各種EDFA 的性能作了全面的比較.

　　自從摻鉺光纖放大器出現(xiàn)以來，出現(xiàn)了各種各樣模擬摻鉺光纖放大器（EDFA）的理論模型。 原先的模型需要吸收截面、發(fā)射截面、模場半徑、摻鉺半徑、摻鉺濃度等比較基礎(chǔ)的物理量1 ，但這些物理量在實際光纖中并不是均勻的，精確測量比較困難。 后來出現(xiàn)的 Giles 模型2 則把幾個測量難度大的參量簡化成在實驗中能較容易測量得到的吸收系數(shù)和發(fā)射系數(shù)，是一個可以和實驗符合很好的模型.

　　基于 Giles 模型，一些文獻(xiàn)3 ，4 用數(shù)值計算對 EDFA 的性能進(jìn)行過分析，但它們都是把增益和噪音隔離開分析的。 而增益和噪音是摻鉺光纖放大器最主要的兩個性能指標(biāo)，是相互關(guān)聯(lián)的，同時考慮增益和噪音是必要的。 本文提出了一種增益 - 噪音指數(shù)全局分析方法，它可以很直觀的比較出各種泵浦方式下的放大器性能的優(yōu)劣，這對 EDFA 的研發(fā)具有一定的指導(dǎo)作用。

　　摻鉺光纖放大器是信號光在 EDF 中通過 Er 3 + 的受激輻射效應(yīng)得到光放大，Er 3 + 的粒子數(shù)反轉(zhuǎn)是在泵浦光的作用下產(chǎn)生的。 泵浦光通常選用980 nm 和1480 nm 的激光。 1480 nm 激光泵浦下的EDFA 近似是一個二能級系統(tǒng)。 980nm 激光泵浦下的EDFA 近似是個三能級系統(tǒng)，但由于鉺離子第三能級的壽命（18！s ）遠(yuǎn)小于第二能級的壽命（10 ms ），可以用等效的二能級系統(tǒng)來描述.