【光纤通信】关于RFA(喇曼光纤放大器)
近日在准备考研复试，在学习光纤通信的时候对书中关于RFA的解释不是很理解，经过查阅文献后将自己此刻的理解记录一下。
喇曼散射
解释一：
“入射泵浦光子通过光纤的非线性散射转移部分能量，产生低频斯托克斯光子，而剩下的能量被介质以分子振动（光学声子）的形式吸收，完成振动态之间的跃迁。”
以上是课本对于这种现象的描述，可能从学术角度上讲，这句话没有问题，但是对于一个初学者来说，我还是很难理解喇曼散射到底是怎么回事。尤其是振动态之间的跃迁我是实在看不懂是什么意思，现在查了文献对RFA有了一定的了解之后猜测可能是从基态跃迁到振动激发态的意思吧。关于斯托克斯光子，它其实是和需要发放大的光的频率是相同的，但我第一次看的时候本来对这个概念就不是很了解，配合后面说到的斯托克斯频率（下文会提到），让我对这个概念产生了更深的误解。
解释二：
以上解释是我在一篇名为《宽带光纤喇曼放大器的理论与实验研究》[1]（在CSDN的编辑器里打不出小标，引用见文章末尾）的文献当中查阅到的。这段文字从宏观微观的角度分别进行阐述，让我一个刚刚学习光纤通信的人能看得懂到底喇曼现象是个啥。
文中的解释说的是出于基态的分子吸收了能量差而后跃迁到了振动激发态，通过我查询的其他文献，还有一种说法是光纤中的电子受激从基态先跃迁到了虚能态，而后在进入振动激发态的过程中释放了低频的 光[2]。以我现在的理解我偏向于相信第二种说法，第一种说法是对第二种说法进行了一定程度的简化。如果我的理解有误欢迎大家在评论区指正。
这里说一句题外话，上文中提到的那篇文章是我查到的一篇硕士论文，我感觉那篇文章对于刚学习这门学科的人是有比较大的帮助的，因为作者用相对易懂的话语将课本上生涩的文字赋予了生动的解释，而不是生搬硬套，也就是说相比于一些只是为了毕业而写出的水文，这种文章是真的有价值的。同时这也给我了比较大的启示，那就是写一篇文章虽然受自身的能力限制可能无法对整个行业做出什么大的影响，但于自己而言，既然花费时间写了它尽量就要让它在某些方面具有一定的价值。
喇曼放大器
“斯托克斯频移 Vr＝Vp －Vs（Vp 指泵浦光频率，Vs指信号光频率）由分子振动能级决定其值决定了 SRS 的频率范围对非晶态石英光纤其分子振动能级融合在一起形成了一条能带因而可在较宽的频差 Vp－Vs 范围（40THz） 内通过 SRS 实现信号光的放大。”
以上是课本中对于喇曼放大器的原理的解释，文中等式给我的第一感觉是斯托克斯频移是由泵浦光频率和信号光频率决定的，但实际上不是的，喇曼放大器的设计思路应该是已知喇曼放大器的斯托克斯频率和想放大的光的频率来计算出应使用泵浦光的频率，这里要特别注意，这个斯托克斯频移并不是上文中提到的斯托克斯光子的频率，斯托克斯光子的频率和想放大的光的频率相同。
同时又如课本所说，非晶态石英光纤Vr是一个范围，也就是说对于某一种泵浦光只要信号光的频率在（Vp-Vrmax，Vp-Vrmin）之间（Vrmax和Vrmin分别指Vr的最大值和最小值）都可以进行放大。
[1]韩群. 宽带光纤喇曼放大器的理论与实验研究[D].天津大学,2006.
[2]王传林,阮双琛,余重秀,等. 拉曼光纤放大器的原理及其应用[J]. 深圳大学学报（理工版）,2004,21(1):86-90. DOI:10.3969/j.issn.1000-2618.2004.01.017.
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