掺铒光纤放大器的主要特性指标是功率增益、输出饱和功率和噪声系数。
1.功率增益
功率增益定义为
它表示了光放大器的放大能力，增益的大小与泵浦光功率以及光纤长度等诸因素有关。
图7-5表示了放大器的功率增益与泵浦功率之间的关系曲线。由图可见，放大器的功率增益随泵浦功率的增加而增加，但当泵浦功率达到一定值时，放大器增益出现饱和，即泵浦功率再增加，而增益基本保持不变。
图7-5 掺铒光纤放大器功率增益与泵浦功率间的关系
图7-6表示了掺铒光纤放大器的功率增益与光纤长度之间的关系曲线。可以看出，开始是功率增益随掺铒光纤的长度的增加而上升，当光纤长度达到一定值后，增益反而逐渐下降。
图7-6 掺铒光纤放大器功率增益与光纤长度间的关系
因此，在给定的掺铒光纤的情况下，应选择合适的泵浦功率和光纤长度，以达到最大增益。
目前采用的主要泵浦波长为0.98μm和1.48μm据报道，如采用1.48μm泵浦源，当泵浦功率为5mw、掺铒光纤长度为30m，可获得增益35db的增益。
2.输出饱和功率
输出饱和功率是一个描述输入信号功率与输出信号功率之间关系的参量。如图7-7所示。从图中看出，在掺铒光纤放大器中，输入信号功率和输出信号功率并不完全成正比关系，而是存在着饱和的趋势。
图7-7 掺铒光纤放大器输出饱和功率曲线
掺铒光纤放大器的最大输出功率常用db饱和输出功率来表示。如图7-8所示，当饱和增益下降3db时所对应的输出功率值为3db饱和输出功率。它代表了掺铒光纤放大器的最大输出能力。
图7-8掺铒光纤放大器的增益饱和特性
3. 噪声系数
掺铒光纤放大器噪声的主要来源有：
·信号光的散弹噪声，
·信号光波与放大器自发辐射光波之间的差拍噪声，
·被放大的自发辐射光的散弹噪声，
·光放大器自发辐射的不同频率光波间差拍噪声。
衡量掺铒光纤放大器噪声特性可用噪声系数f来表示，它定义为