Prensip ak aplikasyonAnplifikatè fib dopé ak èrbiyòm EDFA
Estrikti debaz la nanEDFAAnplifikatè fib dopé ak èrbyòm, ki konpoze prensipalman de yon mwayen aktif (plizyè douzèn mèt longè fib kwatz dopé, dyamèt nwayo 3-5 mikron, konsantrasyon dopan (25-1000)x10-6), sous limyè ponp (990 oswa 1480nm LD), kouplè optik ak izolatè optik. Limyè siyal ak limyè ponp ka gaye nan menm direksyon an (ko-ponpe), direksyon opoze (ponpe ranvèse), oswa toude direksyon yo (ponpe bidireksyonèl) nan fib èrbyòm lan. Lè limyè siyal la ak limyè ponp lan enjekte nan fib èrbyòm lan an menm tan, iyon èrbyòm lan eksite nan yon nivo enèji wo (sistèm twa nivo) anba aksyon limyè ponp lan, epi byen vit li dekonpoze nan yon nivo metastab. Lè li retounen nan eta fondamantal anba aksyon limyè siyal ensidan an, foton ki koresponn ak limyè siyal la emèt, sa ki fè siyal la anplifye. Espèk emisyon espontane anplifye (ASE) li a gen yon gwo Pleasant (jiska 20-40nm) epi li gen de pik ki koresponn ak 1530nm ak 1550nm respektivman.
Avantaj prensipal yo nanAnplifikatè EDFAyo se gwo gen, gwo Pleasant, gwo pouvwa pwodiksyon, gwo efikasite ponpe, pèt ensèsyon ki ba, ak ensansibilite a eta polarizasyon.
Prensip fonksyònman anplifikatè fib dopé ak èrbiyòm
Anplifikatè fib dopé ak Erbium lan (Anplifikatè optik EDFA) Li konpoze sitou de yon fib dopé ak èrbyòm (apeprè 10-30m longè) ak yon sous limyè ponp. Prensip fonksyònman an se ke fib dopé ak èrbyòm nan pwodui radyasyon estimile anba aksyon sous limyè ponpe a (longèdonn 980nm oswa 1480nm), epi limyè ki emèt la chanje ak chanjman siyal limyè antre a, ki ekivalan a anplifikasyon siyal limyè antre a. Rezilta yo montre ke gen anplifikatè fib dopé ak èrbyòm nan anjeneral 15-40db, epi distans relè a ka ogmante pa plis pase 100km. Kidonk, moun pa ka anpeche mande: poukisa syantis yo te panse pou yo itilize èrbyòm dopé nan anplifikatè fib pou ogmante entansite ond limyè yo? Nou konnen ke èrbyòm se yon eleman latè ra, epi eleman latè ra yo gen karakteristik estriktirèl espesyal yo. Dopaj eleman latè ra nan aparèy optik yo te itilize depi lontan pou amelyore pèfòmans aparèy optik yo, kidonk sa a se pa yon faktè aksidan. Anplis de sa, poukisa yo chwazi longèdonn sous limyè ponp lan nan 980nm oswa 1480nm? Anfèt, longèdonn sous limyè ponp lan kapab 520nm, 650nm, 980nm, ak 1480nm, men pratik pwouve ke longèdonn sous limyè ponp 1480nm nan gen pi gwo efikasite, apre sa vini longèdonn sous limyè ponp 980nm nan.
Estrikti fizik
Estrikti debaz yon anplifikatè fib dopé ak èrbyòm (Anplifikatè Optik EDFA). Gen yon izolatè nan bout antre a ak nan bout sòti a, objektif la se fè siyal optik la transmèt nan yon sèl sans. Eksitatè ponp lan gen yon longèdonn 980nm oswa 1480nm epi li itilize pou bay enèji. Fonksyon kouplè a se konekte siyal optik antre a ak limyè ponp lan nan fib dopé ak èrbyòm lan, epi transfere enèji limyè ponp lan nan siyal optik antre a atravè aksyon fib dopé ak èrbyòm lan, pou reyalize anplifikasyon enèji siyal optik antre a. Pou jwenn yon pi gwo puisans optik sòti ak yon endèks bri ki pi ba, anplifikatè fib dopé ak èrbyòm ki itilize nan pratik la adopte estrikti de oswa plis sous ponp ak izolatè nan mitan pou izole youn lòt. Pou jwenn yon koub genyen ki pi laj ak pi plat, yo ajoute yon filtè aplatisman genyen.
EDFA a gen senk pati prensipal: fib dopé ak erbium (EDF), kouplè optik (WDM), izolatè optik (ISO), filtè optik, ak ekipman ponpaj. Sous ponp ki souvan itilize yo enkli 980nm ak 1480nm, epi de sous ponp sa yo gen pi gwo efikasite ponpaj epi yo itilize plis. Koyefisyan bri sous limyè ponp 980nm lan pi ba; sous limyè ponp 1480nm lan gen pi gwo efikasite ponpaj epi li ka jwenn yon pi gwo pouvwa pwodiksyon (anviwon 3dB pi wo pase sous limyè ponp 980nm lan).
avantaj
1. Longèdonn fonksyònman an konsistan avèk fenèt atenuasyon minimòm fib monomòd la.
2. Segondè efikasite kouplaj. Paske li se yon anplifikatè fib, li fasil pou kouple ak fib transmisyon an.
3. Efikasite konvèsyon enèji ki wo. Nwayo EDF la pi piti pase fib transmisyon an, epi limyè siyal la ak limyè ponp lan transmèt an menm tan nan EDF la, kidonk kapasite optik la trè konsantre. Sa fè entèraksyon ant limyè a ak mwayen gen an, iyon Er la, trè konplè, ansanm ak longè apwopriye fib dopé ak erbium, kidonk efikasite konvèsyon enèji limyè a wo.
4. Gwo genyen, endèks bri ki ba, gwo pouvwa pwodiksyon, ba diafoni ant chanèl yo.
5. Karakteristik gen estabilite: EDFA pa sansib a tanperati, epi gen yon ti korelasyon ak polarizasyon.
6. Fonksyonalite gen an endepandan de vitès bit sistèm lan ak fòma done yo.
enpèfeksyon
1. Efè non lineyè: EDFA anplifye puisans optik la lè li ogmante puisans optik ki enjekte nan fib la, men pi gwo a pi bon. Lè puisans optik la ogmante nan yon sèten mezi, efè non lineyè fib optik la ap pwodui. Se poutèt sa, lè w ap itilize anplifikatè fib optik, ou ta dwe peye atansyon sou enpòtans kontwòl puisans optik fib k ap rantre nan yon sèl kanal la.
2. Gam longèdonn benefis la fiks: Gam longèdonn k ap travay pou EDFA band C a se 1530nm ~ 1561nm; Gam longèdonn k ap travay pou EDFA band L a se 1565nm ~ 1625nm.
3. Pleasant gen inegal: Pleasant gen anplifikatè fib EDFA ki gen erbium dope a trè laj, men spectre gen EDF la li menm pa plat. Yo dwe itilize yon filtè aplatisman gen pou aplati gen nan sistèm WDM lan.
4. Pwoblèm vag limyè: Lè chemen limyè a nòmal, iyon èrbyòm yo ki eksite pa limyè ponp lan ale nan limyè siyal la, kidonk li konplete anplifikasyon limyè siyal la. Si limyè antre a koupe, paske iyon èrbyòm metastab yo kontinye akimile, yon fwa antre limyè siyal la retabli, enèji a pral sote, sa ki lakòz yon vag limyè.
5. Solisyon pou pwoblèm vag optik la se reyalize fonksyon rediksyon otomatik pouvwa optik (APR) oswa fonksyon koupe otomatik pouvwa optik (APSD) nan EDFA, sa vle di, EDFA otomatikman diminye pouvwa a oswa otomatikman etenn pouvwa a lè pa gen okenn limyè antre, kidonk siprime aparisyon fenomèn vag la.
Mòd aplikasyon
1. Anplifikatè booster a itilize pou ogmante puisans plizyè siyal longèdonn apre vag booster a, epi answit transmèt yo. Piske puisans siyal la apre vag booster a jeneralman wo, endèks bri ak genyen anplifikatè puisans lan pa twò wo. Li gen yon puisans pwodiksyon relativman gwo.
2. Anplifikatè liy lan, apre anplifikatè pouvwa a, itilize pou konpanse pèt transmisyon liy lan detanzantan, jeneralman li mande yon endis bri relativman piti ak yon gwo pouvwa optik pwodiksyon.
3. Pre-Anplifikatè: Anvan separateur a epi apre anplifikatè liy lan, li itilize pou anplifye siyal la epi amelyore sansiblite reseptè a (si rapò siyal optik sou bri (OSNR) an satisfè egzijans yo, pi gwo puisans opinyon an ka siprime bri reseptè a epi amelyore sansiblite resepsyon an), epi endis bri a trè piti. Pa gen okenn gwo egzijans sou puisans pwodiksyon an.
Dat piblikasyon: 17 Mas 2025