Prensîb û sepandinaAmplifikatorê fîberê yê bi erbiumê dopîngkirî yê EDFA
Avahiya bingehîn aEDFAAmplifikatora fîbera bi erbiumê dopkirî, ku bi giranî ji navgînek çalak (bi dehan metre dirêjahiya fîbera kuartzê ya dopkirî, qûtra navikê 3-5 mîkron, rêjeya dopkirinê (25-1000)x10-6), çavkaniya ronahiya pompê (990 an 1480nm LD), hevgirê optîkî û îzolatora optîkî pêk tê. Ronahiya sînyalê û ronahiya pompê dikarin di heman alî de (hev-pompkirin), aliyê dijber (pompkirina berevajî), an jî di her du alîyan de (pompkirina dualî) di fîbera Erbiumê de belav bibin. Dema ku ronahiya sînyalê û ronahiya pompê di heman demê de di nav fîbera erbiumê de têne derzîkirin, îyona erbiumê di bin bandora ronahiya pompê de digihîje asta enerjiya bilind (sîstema sê-astî), û di demek kurt de digihîje asta metastabîl. Dema ku di bin bandora ronahiya sînyala bûyerê de vedigere rewşa bingehîn, fotona ku bi ronahiya sînyalê re têkildar e tê derxistin, ji ber vê yekê sînyal tê zêdekirin. Spektuma wê ya emîsyona xweber a zêdekirî (ASE) xwedî bandfirehiyek mezin e (heta 20-40nm) û du lûtkeyên wê hene ku bi rêzê ve bi 1530nm û 1550nm re têkildar in.
Awantajên sereke yênAmplifikatorê EDFAqezenca zêde, bandfirehiya fireh, hêza derketinê ya bilind, karîgeriya pompkirinê ya bilind, windabûna têxistinê ya kêm, û bêhesasiyet li hember rewşên polarîzasyonê ne.
Prensîba xebatê ya amplîfîkatora fîberê ya bi erbium-dopkirî
Amplifikatorê fîberê yê bi erbiumê dopîngkirî (Amplifikatorê Optîkî yê EDFA) bi giranî ji fîbereke bi erbiumê dopkirî (bi dirêjahiya nêzîkî 10-30m) û çavkaniyeke ronahiya pompê pêk tê. Prensîba xebatê ew e ku fîbera bi erbiumê dopkirî di bin bandora çavkaniya ronahiya pompkirî de (dirêjahiya pêlê 980nm an 1480nm) tîrêjên teşwîqkirî çêdike, û ronahiya belavbûyî bi guherîna sînyala ronahiya têketinê diguhere, ku ev wekhevî amplîfîkasyona sînyala ronahiya têketinê ye. Encam nîşan didin ku qezenca amplîfîkatora fîbera bi erbiumê dopkirî bi gelemperî 15-40db e, û dûrahiya relayê dikare ji 100km zêdetir were zêdekirin. Ji ber vê yekê, mirov nikarin ji vê pirsê dûr bisekinin: çima zanyaran fikirîn ku erbiuma dopkirî di amplîfîkatora fîberê de bikar bînin da ku şîdeta pêlên ronahiyê zêde bikin? Em dizanin ku erbium elementek erdê ya nadir e, û elementên erdê yên nadir xwedî taybetmendiyên xwe yên avahîsaziyê yên taybetî ne. Dopkirina elementên erdê yên nadir di cîhazên optîkî de demek dirêj e ku ji bo baştirkirina performansa cîhazên optîkî tê bikar anîn, ji ber vê yekê ev ne faktorek tesadufî ye. Wekî din, çima dirêjahiya pêlê ya çavkaniya ronahiya pompê wekî 980nm an 1480nm tê hilbijartin? Bi rastî, dirêjahiya pêlê ya çavkaniya ronahiya pompê dikare 520nm, 650nm, 980nm, û 1480nm be, lê pratîkê îspat kiriye ku dirêjahiya pêlê ya çavkaniya ronahiya pompê ya 1480nm xwedî karîgeriya herî bilind e, û piştre dirêjahiya pêlê ya çavkaniya ronahiya pompê ya 980nm tê.
Pêkhateya fîzîkî
Pêkhateya bingehîn a amplîfîkatora fîbera dopkirî ya erbiumê (Amplîfîkatora Optîkî ya EDFA). Li dawiya ketinê û dawiya derketinê îzolek heye, armanc ew e ku sînyala optîkî veguheztina yekalî bike. Dirêjahiya pêlê ya pompê 980nm an 1480nm e û ji bo dabînkirina enerjiyê tê bikar anîn. Karê girêdanê ew e ku sînyala optîkî ya ketinê û ronahiya pompê bi fîbera dopkirî ya erbiumê ve girêbide, û enerjiya ronahiya pompê bi riya çalakiya fîbera dopkirî ya erbiumê veguhezîne sînyala optîkî ya ketinê, da ku amplîfîkasyona enerjiya sînyala optîkî ya ketinê pêk bîne. Ji bo ku hêza optîkî ya derketinê ya bilindtir û endeksa deng a kêmtir bi dest bixe, amplîfîkatora fîbera dopkirî ya erbiumê ku di pratîkê de tê bikar anîn avahiya du an bêtir çavkaniyên pompê bi îzolekerên di navîn de digire da ku hevûdu îzole bike. Ji bo ku xêzek qezencê ya firehtir û rasttir bi dest bixe, fîlterek rijandina qezencê tê zêdekirin.
EDFA ji pênc beşên sereke pêk tê: fîbera bi erbiumê dopkirî (EDF), hevgirê optîkî (WDM), îzolatorê optîkî (ISO), fîltera optîkî, û dabînkirina pompê. Çavkaniyên pompê yên ku bi gelemperî têne bikar anîn 980nm û 1480nm in, û van her du çavkaniyên pompê xwedî karîgeriya pompê ya bilindtir in û bêtir têne bikar anîn. Koefîsyenta dengê çavkaniya ronahiya pompê ya 980nm kêmtir e; Çavkaniya ronahiya pompê ya 1480nm xwedî karîgeriya pompê ya bilindtir e û dikare hêzek derketinê ya mezintir bi dest bixe (bi qasî 3dB ji çavkaniya ronahiya pompê ya 980nm bilindtir).
berjewendî
1, dirêjahiya pêla xebatê li gorî pencereya kêmtirîn a attenuation a fiber single-mode ye.
2. Karîgeriya bilind a girêdanê. Ji ber ku ew amplîfîkatorek fîberê ye, girêdana wê bi fîbera veguhestinê re hêsan e.
3. Karîgeriya veguherîna enerjiyê bilind. Navika EDF ji ya fîbera veguhestinê piçûktir e, û ronahiya sînyalê û ronahiya pompê di heman demê de di EDF de têne veguhestin, ji ber vê yekê kapasîteya optîkî pir komkirî ye. Ev yek têkiliya di navbera ronahiyê û navgîniya qezencê ya îyona Er de pir tijî dike, bi dirêjahiya guncaw a fîbera bi erbium-dopkirî ve girêdayî ye, ji ber vê yekê karîgeriya veguherîna enerjiya ronahiyê bilind e.
4. Qezenceke bilind, endeksa dengê nizm, hêza derana mezin, xaçepirsa nizm di navbera kanalan de.
5. Taybetmendiyên destkeftiya sabît: EDFA li hember germahiyê ne hesas e, û destkeftî têkiliyek hindik bi polarîzasyonê re heye.
6. Taybetiya qezencê serbixwe ye ji rêjeya bit a sîstemê û formata daneyê.
kêmasî
1. Bandora ne-xêzik: EDFA bi zêdekirina hêza optîkî ya ku tê derzîkirin nav fîberê hêza optîkî zêde dike, lê çiqas mezintir be ewqas çêtir e. Dema ku hêza optîkî heya radeyekê zêde bibe, bandora ne-xêzik a fîbera optîkî dê çêbibe. Ji ber vê yekê, dema ku amplîfîkatorên fîbera optîkî têne bikar anîn, divê bal were kişandin ser nirxa kontrolkirina hêza optîkî ya fîbera hatina yek-kanal.
2. Rêzeya dirêjahiya pêlê ya destkeftinê sabît e: rêzeya dirêjahiya pêlê ya xebatê ya EDFA-ya banda C-yê 1530nm~1561nm e; rêzeya dirêjahiya pêlê ya xebatê ya EDFA-ya banda L-yê 1565nm~1625nm e.
3. Banda firehiya destkeftiyê ya nehevseng: Banda firehiya destkeftiyê ya amplîfîkatora fîberê ya bi erbium-dopkirî ya EDFA pir fireh e, lê spektora destkeftiyê ya EDF bi xwe ne durist e. Ji bo ku destkeftiyê di pergala WDM de durist bike, divê fîltera rastkirina destkeftiyê were bikar anîn.
4. Pirsgirêka zêdebûna ronahiyê: Dema ku rêya ronahiyê normal be, iyonên erbiumê yên ku ji hêla ronahiya pompê ve têne çalak kirin ji hêla ronahiya sînyalê ve têne birin, bi vî rengî zêdebûna ronahiya sînyalê temam dibe. Ger ronahiya têketinê were qut kirin, ji ber ku iyonên erbiumê yên metastabîl berdewam kom dibin, gava ku têketina ronahiya sînyalê vegere, enerjî dê bifire, ku dibe sedema zêdebûna ronahiyê.
5. Çareseriya zêdebûna optîkî ew e ku fonksiyona kêmkirina hêza optîkî ya otomatîk (APR) an jî fonksiyona vemirandina hêza optîkî ya otomatîk (APSD) di EDFA de were pêkanîn, ango EDFA dema ku ronahiya têketinê tune be hêzê bixweber kêm dike an jî hêzê bixweber vedimirîne, bi vî awayî çêbûna diyardeya zêdebûna optîkî tê tepeserkirin.
Moda serîlêdanê
1. Amplifikatora bihêzker ji bo zêdekirina hêza sînyalên pir-dirêjahiya pêlê piştî pêla bihêzker tê bikar anîn, û dûv re wan dişîne. Ji ber ku hêza sînyalê piştî pêla bihêzker bi gelemperî mezin e, endeksa deng û qezenca amplîfîkatorek hêzê ne pir zêde ye. Xwedî hêzek derketinê ya nisbeten mezin e.
2. Amplifikatora xetê, piştî Amplifikatora hêzê, ji bo telafîkirina periyodîk a windabûna veguhestina xetê tê bikar anîn, ku bi gelemperî pêdivî bi îndeksa dengek nisbeten piçûk û hêzek optîkî ya derketinê ya mezin heye.
3. Pêş-Amplîfîkator: Berî parçekerê û piştî amplîfîkatora xetê, ew ji bo amplîfîkasyona sînyalê û baştirkirina hesasiyeta wergir tê bikar anîn (eger rêjeya sînyala-deng a optîkî (OSNR) hewcedariyan pêk bîne, hêza têketina mezintir dikare dengê wergir bixwe kêm bike û hesasiyeta wergirtinê baştir bike), û endeksa deng pir piçûk be. Li ser hêza derketinê hewcedariyek mezin tune.
Dema şandinê: 17ê Adarê, 2025