1. КласификацијаFиберAМплифиерс
Постоје три главне врсте оптичких појачала:
(1) оптичко појачало за полуводиче (СОА, полуводичко оптичко појачало);
(2) Оптички појачани влакна допед са ретким земљаним елементима (ербиум ЕР, Тхулиум ТМ, Прасеодимиум ПР, Рубидиум НД, итд.), Углавном по амплификаторима влакана на Ербиум-Допед-а (ЕДФА), као и појуривача влакана у тулијуму (ТДФА) и Амплификаторима влакана допед прасеодимијум-допед влакна (ПДФА) итд.
(3) Нелинеарни појачали влакана, углавном влакнаста раман-апплифиерс (ФРА, АМПЛИФИЕР АМПЛИФИАЛ). Главне поређење перформанси ових оптичких појачала приказана је у табели
ЕДФА (Ербиум Допед Фибер Амплифиер)
Ласерски систем више нивоа може се формирати допингом кварцних влакана са ретким елементима Земље (као што је НД, ЕР, ПР, ТМ, итд. Сигнално светло се директно појачава под деловањем лампице пумпе. Након што је обезбедио одговарајуће повратне информације, формира се ласер влакана. Радна таласна дужина појачала НД-Допед влакна је 1060НМ и 1330НМ, а његов развој и примена су ограничени због одступања од најбољег потока оптичких оптичких комуникација и других разлога. Радне таласне дужине ЕДФА и ПДФА-е су у прозору најнижег губитка (1550НМ) и нулте дисперзности комуникације (1300НМ) комуникације оптичких влакана, а ТДФА послује у С-опсегу, који су веома погодни за апликације оптичких влакна. Нарочито ЕДФА, најбржи развој, је практично.
ТхеPРинципле оф ЕДФА
Основна структура ЕДФА приказана је на слици 1 (а), која се углавном састоји од активног медија (ербиум-допед силика влакана дугачким десетинама бројила, са језграмом пречника 3-5 микрона и концентрације допинга (25-1000) к10-6), извор светлости (990 или 1480НМ и оптички и оптички изолатор. Светлост сигнала и лампица пумпе могу се размножавати у истом правцу (кодирнеражне пумпање), супротне смерове (обрнуте пумпање) или оба смера (двосмерна пумпања) у ербиум влакну. Када се лампица сигнала и лампица пумпе убризгавају у ербијум влакно, у исто време су ербиум јони под високом енергетском нивоом под дејством пумпе (Слика 1 (Б), на три нивоа, када се враћа у земљу Светло, тако да се фотони сигнала постаје појачала сигнал. Слика 1 (ц) је његова појачана спонтана емисија (АСЕ) спектар са великом ширином појаса (до 20-40НМ) и два врхова која одговарају 1530нм и 1550нм.
Главне предности ЕДФА су високи добитак, велика ширина појаса, висока излазна снага, висока ефикасност пумпе, низак губитак уметања и неосјетљивост на поларизационо стање.
2 Проблеми са оптичким појачалима влакана
Иако оптичко појачало (посебно ЕДФА) има много изванредних предности, то није идеално појачало. Поред додатне буке која смањује СНР сигнала, постоје неки други недостаци, као што су:
- нерабилност спектра стене унутар опсега појачала утиче на вишеканалне перформансе појачања;
- Када се оптички појачала каскаде, акумулираће се ефекти буке за буку и нелинеарне ефекте.
Ова питања морају се размотрити у примени и дизајну система.
3. Примена оптичког појачала у оптичком систему комуникације влакана
У систему оптичког влакна у оптичким влакнимаОптичко појачало влакномМоже се користити не само као појачало појачала преноса да бисте повећали снагу преампа, али и као предпојачало пријемника за побољшање осетљивости пријемне пријемне, и може заменити традиционални оптички оптички репетитор, да продужи преносну удаљеност и реализује све-оптичку комуникацију.
У оптичким влакнима комуникациони системи главни фактори који ограничавају удаљеност преноса су губитак и дисперзија оптичких влакана. Користећи уски извор светлости или рада у близини таласне дужине нулте дисперзије, утицај дисперзије влакана је мали. Овај систем не мора да врши комплетну регенерацију времена сигнала (3Р релеј) на свакој релејској станици. Довољно је да се директно појачате оптички сигнал са оптичким појачалом (1Р релеј). Оптички појачала се не могу користити не само у системима трупа на дуже даљине, већ и у оптичким дистрибутивним мрежама, посебно у ВДМ системима, да појачају више канала истовремено.
1) Примена оптичких појачала у комуникацијским системима оптичких влакана пртљажника
Сл. 2 је шематски дијаграм примене оптичког појачала у систему комуникације оптичких влакана пртљажника. (а) Слика показује да се оптичко појачало користи као појачало појачало предајника и предпојачала пријемника тако да се некренодално удаљеност удвостручује. На пример, усвајање ЕДФА, пренос система Удаљеност од 1,8 ГБ / с Повећава се од 120км до 250км или чак достиже 400км. Слика 2 (б) - (д) је примена оптичких појачала у више релејних система; Слика (Б) је традиционални 3Р релајни релид; Слика (ц) је режим мешаног релеја од 3Р понова и оптички појачала; Слика 2 (д) То је све-оптички релејни режим; У свим оптичким комуникацијским систему не укључује време времена и регенерације, тако да је угрозано, а не постоји ограничење електронске боце. Све док се замењује опрема за слање и примање на оба краја, лако је надоградити са ниске стопе до велике брзине, а оптичко појачало не треба заменити.
2) Примена оптичког појачала у оптичком дистрибутивном мрежи
Високо излазне предности оптичких појачала (посебно ЕДФА) су веома корисне у широкопојасним дистрибутивним мрежама (као што суКатМреже). Традиционална ЦАТВ мрежа усваја коаксијални кабл који је потребно појачати сваких неколико стотина метара, а радијус услуге мреже је око 7км. Мрежа оптичких влакана која користи оптичке појачале не може само повећати број дистрибуираних корисника, већ и увелико проширити мрежни пут. Недавна дешавања показала су да дистрибуција оптичких влакана / хибрида (ХФЦ) извлачи снагу и има снажну конкурентност.
Слика 4 је пример оптичке дистрибутивне мреже за АМ-ВСБ модулацију од 35 канала ТВ-а. Извор светлости предајника је ДФБ-ЛД са таласном дужином од 1550нм и излазне снаге 3.3дбм. Користећи ЕДФА са 4 нивоа као појачало за дистрибуцију електричне енергије, његова улазна снага је око -6дбм, а његова излазна снага је око 13ДБМ. Оптички пријемник сензибилитет -9.2д БМ. Након 4 нивоа дистрибуције, укупан број корисника је достигао 4,2 милиона, а мрежни пут је више од десетина километара. Пондерисани однос сигнала-шум теста био је већи од 45 дБ, а ЕДФА није изазвала смањење ОЦД-а.
Вријеме поште: 23. април