1. КлассификацияләүFҗибәрүчеAкөчәйткечләр
Оптик көчәйткечләрнең өч төп төре бар:
(1) Ярымүткәргеч оптик көчәйткеч (SOA, ярымүткәргеч оптик көчәйткеч);
(2) Оптик җепсел көчәйткечләре сирәк җир элементлары белән допедланган (Эрбиум Эр, Тулий ТМ, празодиум Пр, Рубидиум Нд һ.б.), нигездә эрбиум-дублы җепсел көчәйткечләре (EDFA), шулай ук тулий-доплы җепсел көчәйткечләр (TDFA) һәм празодий-доплы җепсел көчәйткечләре (PDFA) һ.б.
(3) Сызыксыз җепсел көчәйткечләр, нигездә җепселле Раман көчәйткечләре (ФРА, Раман җепсел көчәйткеч).Бу оптик көчәйткечләрнең төп эш чагыштырмасы таблицада күрсәтелгән
EDFA (Эрбиум Допедлы җепсел көчәйткеч)
Күп дәрәҗә лазер системасы сирәк җир элементлары белән кварц җепселен допинг ясап барлыкка килергә мөмкин (мәсәлән, Nd, Er, Pr, Tm һ.б.), һәм кертү сигнал нуры насос нуры ярдәмендә турыдан-туры көчәйтелә.Тиешле җавап биргәннән соң, җепселле лазер барлыкка килә.Nd-doped җепсел көчәйткечнең эш дулкын озынлыгы 1060nm һәм 1330nm, һәм оптик элемтәнең иң яхшы чокыр портыннан тайпылу һәм башка сәбәпләр аркасында аны үстерү һәм куллану чикләнгән.EDFA һәм PDFA-ның эш дулкын озынлыклары оптик җепсел элемтәсенең иң түбән югалту (1550нм) һәм нуль дисперсия дулкын озынлыгы (1300нм) тәрәзәсендә, һәм TDFA S-bandда эшли, оптик җепсел элемтә системасы кушымталары өчен бик яраклы. .Бигрәк тә EDFA, иң тиз үсеш практик булды.
.Әр сүзнеңPEDFA принцибы
EDFA-ның төп структурасы 1-нче рәсемдә күрсәтелгән, ул, нигездә, актив уртадан (дистәләгән метр озынлыктагы эрбиум-допедлы кремний җепселдән, төп диаметры 3-5 микрон һәм допинг концентрациясе (25)). -1000) x10-6), насос яктылык чыганагы (990 яки 1480nm LD), оптик купер һәм оптик изолятор.Сигнал нуры һәм насос нуры бер үк юнәлештә (кодлы насос), каршы юнәлештә (кире насос) яки эрбиум җепселендә ике юнәлештә дә (ике яклы насос) таралырга мөмкин.Сигнал нуры һәм насос нуры бер үк вакытта эрбиум җепселенә кертелгәч, эрбиум ионнары насос нуры тәэсирендә югары энергия дәрәҗәсенә күтәреләләр (1 нче рәсем (б), өч дәрәҗә система), һәм метастабель энергия дәрәҗәсенә тиз бозыла, вакыйга сигнал яктылыгы астында җир хәленә кайткач, сигнал яктылыгына туры килгән фотоннарны чыгара, шулай итеп сигнал көчәйтелә.Рәсем 1 (в) - аның киңәйтелгән үз-үзен чыгару (ASE) спектры, зур киңлек киңлеге (20-40нм га кадәр) һәм тиешенчә 1530nm һәм 1550nm туры килгән ике биеклек.
EDFA-ның төп өстенлекләре - югары табыш, зур киңлек киңлеге, югары чыгару көче, насосның эффективлыгы, аз кертү югалуы, поляризация торышына сизгерлек.
2. Оптик оптик көчәйткечләр белән проблемалар
Оптик көчәйткеч (аеруча EDFA) бик күп өстенлекләргә ия булса да, ул идеаль көчәйткеч түгел.Сигналның SNR-ны киметүче өстәмә тавышка өстәп, кайбер башка кимчелекләр дә бар, мәсәлән:
- көчәйткеч полосасы киңлегендә табыш спектрының тигезсезлеге күп каналлы көчәйтү эшенә тәэсир итә;
- Оптик көчәйткечләр каскадлангач, ASE шау-шу, җепсел дисперсиясе һәм сызыксыз эффектлар тупланачак.
Бу сораулар куллану һәм система дизайнында каралырга тиеш.
3. Оптик җепсел элемтә системасында оптик көчәйткеч куллану
Оптик җепселле элемтә системасындаОптик оптик көчәйткечтапшыру көчен арттыру өчен тапшыргычның көчәйткеч көчәйткече буларак кына түгел, кабул итү сизгерлеген яхшырту өчен кабул итүченең алдан көчәйткече буларак та кулланырга мөмкин, һәм шулай ук традицион оптик-электр-оптик кабатлаучыны алыштырырга, тапшыруны киңәйтергә. ераклык һәм бөтен оптик аралашуны тормышка ашыру.
Оптик җепсел элемтә системаларында тапшыру дистанциясен чикләүче төп факторлар - оптик җепселнең югалуы һәм таралуы.Тар спектрлы яктылык чыганагын куллану, яки нуль-дисперсия дулкын озынлыгы янында эшләү, җепсел дисперсиясенең йогынтысы аз.Бу системага һәр эстафета станциясендә тулы сигнал вакытын яңарту (3R эстафетасы) эшләргә кирәк түгел.Оптик сигналны оптик көчәйткеч (1Р эстафетасы) белән турыдан-туры көчәйтү җитә.Оптик көчәйткечләр ерак ара магистраль системаларында гына түгел, оптик җепсел тарату челтәрләрендә дә, аеруча WDM системаларында, берьюлы берничә каналны көчәйтү өчен кулланылырга мөмкин.
1) Оптик көчәйткечләрне магистраль оптик җепсел элемтә системаларында куллану
2 нче рәсем - оптик көчәйткечне магистраль оптик җепсел элемтә системасында куллануның схематик схемасы.а) рәсем шуны күрсәтә: оптик көчәйткеч тапшыргычның көчәйткеч көчәйткече һәм кабул итүченең алдан көчәйткече буларак кулланыла, эстафета булмаган дистанция икеләтә арта.Мәсәлән, EDFA кабул итү, система тапшыруы 1,8 Гб / с ара 120кмнан 250кмга кадәр арта яки хәтта 400кмга җитә.Рәсем 2 (б) - (г) - күп эстафета системаларында оптик көчәйткечләрне куллану;Рәсем (б) - традицион 3R эстафета режимы;Рәсем (в) - 3R кабатлаучы һәм оптик көчәйткечләрнең катнаш эстафета режимы;Рәсем 2 (г) Бу - оптик эстафета режимы;бөтен оптик элемтә системасында ул вакыт һәм яңарту схемаларын кертми, шуңа күрә ул бераз үтә күренмәле, һәм "электрон шешә пычрак" чикләү юк.Ике очында җибәрү һәм кабул итү җиһазлары алыштырылса, түбән ставкадан югары темпка күтәрү җиңел, һәм оптик көчәйткечне алыштырырга кирәкми.
2) Оптик җепсел тарату челтәрендә оптик көчәйткеч куллану
Оптик көчәйткечләрнең югары энергия чыгару өстенлекләре (аеруча EDFA) киң полосалы тарату челтәрләрендә бик файдалы (мәсәләнCATVЧелтәрләр).Традицион CATV челтәре коаксиаль кабельне кабул итә, аны берничә йөз метр саен көчәйтергә кирәк, һәм челтәрнең хезмәт радиусы якынча 7 км.Оптик җепсел CATV челтәре оптик көчәйткечләр кулланып таратылган кулланучылар санын арттырып кына калмый, челтәр юлын да киңәйтә ала.Соңгы эшләнмәләр шуны күрсәтте: оптик җепсел / гибрид (HFC) бүленеше икесенең дә көчле якларын җәлеп итә һәм көндәшлеккә сәләтле.
4 нче рәсем AM-VSB телевизорның 35 каналын модуляцияләү өчен оптик җепсел тарату челтәренең мисалы.Тапшыргычның яктылык чыганагы - DFB-LD, дулкын озынлыгы 1550nm һәм чыгару көче 3,3dBm.Көч тарату көчәйткече буларак 4 дәрәҗә EDFA кулланып, аның кертү көче -6dBm, чыгару көче якынча 13dBm.Оптик кабул итүченең сизгерлеге -9.2d Бм.4 дәрәҗә таратудан соң, кулланучыларның гомуми саны 4,2 миллионга җитте, челтәр юлы дистәләрчә километрдан артык.Тестның авыр сигнал-шу коэффициенты 45dB-тан зуррак иде, һәм EDFA CSO-ның кимүенә китермәде.
Пост вакыты: 23-2023 апрель