EDFA erbium-doply süýüm güýçlendirijisiniň ýörelgesi we ulanylyşy

Ipleörelge we ulanmakEDFA erbium-doply süýüm güýçlendiriji

Esasy gurluşyEDFAErbium-doply süýüm güýçlendiriji, esasan işjeň gurşawdan (onlarça metr uzynlykdaky doply kwars süýümi, diametri 3-5 mikron, doping konsentrasiýasy (25-1000) x10-6), nasos ýagtylyk çeşmesi (990 ýa-da 1480nm LD), optiki birikdiriji we optiki izolýator. Signal çyrasy we nasos çyrasy şol bir ugurda (bilelikde nasos), ters tarapa (ters nasos) ýa-da Erbium süýüminde iki tarapa (iki taraplaýyn nasos) ýaýrap biler. Signal çyrasy we nasos çyrasy bir wagtyň özünde erbium süýümine sanjylanda, erbium iony nasos çyrasynyň täsiri astynda ýokary energiýa derejesine (üç derejeli ulgam) tolgunýar we tiz wagtdan metastable derejesine çüýräp başlaýar. Waka signal çyrasynyň täsiri bilen ýeriň ýagdaýyna gaýdyp gelende, signal çyrasyna gabat gelýän foton çykýar we signal güýçlendirilýär. Güýçlendirilen öz-özünden emissiýa (ASE) spektri uly geçirijilik giňligine (20-40nm çenli) we degişlilikde 1530nm we 1550nm laýyk gelýän iki sany pikire eýe.

Esasy artykmaçlyklaryEDFA güýçlendirijiýokary girdeji, uly geçirijilik giňligi, ýokary çykaryş güýji, ýokary nasos netijeliligi, pes goýulma ýitgisi we polýarizasiýa ýagdaýlaryna duýgurlyk.

Erbium-doply süýüm güýçlendirijisiniň iş prinsipi

Erbium doply süýüm güýçlendiriji （EDFA optiki güýçlendirijiMainly esasan erbium-doply süýümden (uzynlygy takmynan 10-30 metr) we nasos ýagtylyk çeşmesinden durýar. Iş prinsipi, erbium-doply süýüm nasosly ýagtylyk çeşmesiniň (tolkun uzynlygy 980nm ýa-da 1480nm) täsiri astynda stimulirlenen radiasiýa döredýär we giriş ýagtylyk signalynyň güýçlenmegine deň bolan giriş yşyk signalynyň üýtgemegi bilen şöhlelenýän ýagtylyk üýtgeýär. Netijeler, Erbium-doply süýüm güýçlendirijisiniň girdejisiniň adatça 15-40db, estafeta aralygy 100 km-den gowrak artyp biljekdigini görkezýär. Şeýlelik bilen, adamlar sorap bilmeýärler: näme üçin alymlar ýagtylyk tolkunlarynyň intensiwligini ýokarlandyrmak üçin süýüm güýçlendirijisinde dopirlenen erbiumy ulanmak barada pikir etdiler? Erbiumyň seýrek toprak elementidigini we seýrek toprak elementleriniň aýratyn gurluş aýratynlyklaryna eýedigini bilýäris. Optiki enjamlarda seýrek ýer elementlerini doping optiki enjamlaryň işleýşini gowulandyrmak üçin uzak wagt bäri ulanylýar, şonuň üçin bu tötänleýin faktor däl. Mundan başga-da, näme üçin nasos ýagtylyk çeşmesiniň tolkun uzynlygy 980nm ýa-da 1480nm saýlanýar? Aslynda nasosyň ýagtylyk çeşmesiniň tolkun uzynlygy 520nm, 650nm, 980nm we 1480nm bolup biler, ýöne tejribe 1480nm nasos ýagtylyk çeşmesiniň lazer netijeliliginiň tolkun uzynlygynyň iň ýokarydygyny, soň bolsa 980nm nasos ýagtylyk çeşmesiniň tolkun uzynlygydygyny subut etdi.

Fiziki gurluş

Erbium-doply süýüm güýçlendirijisiniň esasy gurluşy （EDFA optiki güýçlendiriji）. Giriş ujunda we çykyş ujunda izolýator bar, maksat optiki signaly bir taraplaýyn geçirmek. Nasos tolgundyryjynyň tolkun uzynlygy 980nm ýa-da 1480nm bolup, energiýa üpjün etmek üçin ulanylýar. Baglaýjynyň wezipesi giriş optiki signalyny we nasos çyrasyny erbium doply süýüme birleşdirmek we giriş optiki signalynyň energiýa güýçlendirilmegini amala aşyrmak üçin nasos çyrasynyň energiýasyny giriş optiki signalyna geçirmek. Has ýokary optiki güýç we pes ses indeksini almak üçin, iş ýüzünde ulanylýan Erbium doply süýüm güýçlendiriji biri-birini izolirlemek üçin ortada izolýatorly iki ýa-da has köp nasos çeşmesiniň gurluşyny kabul edýär. Has giň we göwnejaý girdeji egrisini almak üçin girdeji tekizleýji süzgüç goşulýar.

EDFA bäş esasy bölekden durýar: Erbium doply süýüm (EDF), optiki birikdiriji (WDM), optiki izolýator (ISO), optiki süzgüç we nasos üpjünçiligi. Köplenç ulanylýan nasos çeşmelerine 980nm we 1480nm girýär we bu iki nasos çeşmesiniň nasos netijeliligi has ýokary we has köp ulanylýar. 980nm nasos ýagtylyk çeşmesiniň ses koeffisiýenti pesdir; 1480nm nasos ýagtylyk çeşmesi nasosyň has ýokary netijeliligine eýe bolup, has uly çykyş güýjüni alyp biler (980nm nasos ýagtylyk çeşmesinden takmynan 3dB ýokary).

artykmaçlygy

1. Işleýän tolkun uzynlygy, bir re modeimli süýümiň iň pes ýapyş penjiresine laýyk gelýär.

2. birikdirmegiň ýokary netijeliligi. Süýüm güýçlendiriji bolany üçin, geçiriji süýüm bilen birikdirmek aňsat.

3. energyokary energiýa öwrülişiniň netijeliligi. EDF-iň özeni geçiriji süýümden has kiçi we signal çyrasy we nasos çyrasy bir wagtyň özünde EDF-de geçirilýär, şonuň üçin optiki kuwwat gaty jemlenendir. Bu, erbium-doply süýümiň degişli uzynlygy bilen bilelikde ýagtylyk we girdeji Er ionynyň özara täsirini gaty doly edýär, şonuň üçin ýeňil energiýanyň öwrüliş netijeliligi ýokarydyr.

4. gainokary girdeji, pes ses görkezijisi, uly çykyş güýji, kanallaryň arasynda pes pyýada ýol.

5. Durnukly gazanç aýratynlyklary: EDFA temperatura duýgur däl we girdejiniň polýarizasiýa bilen az baglanyşygy bar.

6. Girdeji aýratynlygy ulgamyň bit tizligine we maglumat formatyna bagly däldir.

kemçilik

1. Çyzykly däl täsir: EDFA süýüme sanjylýan optiki güýji köpeltmek arkaly optiki güýji güýçlendirýär, ýöne näçe uly bolsa şonça gowy. Optiki kuwwat belli bir derejede ýokarlananda, optiki süýümiň çyzykly däl täsiri dörediler. Şonuň üçin optiki süýüm güýçlendirijiler ulanylanda, bir kanaldan gelýän süýüm optiki güýjüne gözegçilik etmegiň ähmiýetine üns berilmelidir.

2. Girdeji tolkun uzynlygy diapazony kesgitlenýär: C-band EDFA-nyň işleýän tolkun uzynlygy 1530nm ~ 1561nm; L-band EDFA-nyň işleýän tolkun uzynlygy 1565nm ~ 1625nm.

3. Deňsiz girdeji zolagy: EDFA erbium-doply süýüm güýçlendirijisiniň girdeji zolagy gaty giň, ýöne EDF-iň girdeji spektri tekiz däl. WDM ulgamyndaky girdejini tekizlemek üçin girdejini tekizleýän süzgüç kabul edilmelidir.

4. Giriş çyrasy kesilen bolsa, metastable erbium ionlary ýygnanmagyny dowam etdirýän bolsa, signal çyrasy girizilenden soň energiýa böküp, ýagtylygyň ýokarlanmagyna sebäp bolar.

5. Optiki ulalmagyň çözgüdi, EDFA-da awtomatiki optiki güýji azaltmak (APR) ýa-da awtomatiki optiki tok öçürmek (APSD) funksiýasyny amala aşyrmak, ýagny giriş çyrasy ýok wagty EDFA güýji awtomatiki usulda azaldýar ýa-da artmak hadysasynyň ýüze çykmagyny basyp ýatyrýar.

Programma tertibi

1. Güýçlendiriji güýçlendiriji güýçlendiriji tolkundan soň köp tolkun uzynlygy signallarynyň güýjüni ýokarlandyrmak we soňra geçirmek üçin ulanylýar. Güýçlendiriji tolkundan soň signal güýji umuman uly bolansoň, ses görkezijisi we güýç güýçlendirijiniň gazanmagy gaty ýokary däl. Has uly çykyş güýji bar.

2. Çyzyk güýçlendiriji, güýç güýçlendirijisinden soň, setiriň geçiriş ýitgisini wagtal-wagtal öwezini dolmak üçin ulanylýar, adatça az ses ses görkezijisini we uly çykýan optiki güýji talap edýär.

3. Öňünden güýçlendiriji: Bölüjiden öň we çyzyk güýçlendirijisinden soň signaly güýçlendirmek we kabul edijiniň duýgurlygyny ýokarlandyrmak üçin ulanylýar (optiki signal-ses gatnaşygy (OSNR) talaplara laýyk gelýän ýagdaýynda has uly giriş güýji kabul edijiniň sesini basyp biler we kabul ediş duýgurlygyny ýokarlandyryp biler) we ses görkezijisi gaty azdyr. Çykyş güýjüne uly talap ýok.