Prinsip we ulanylyşEDFA erbiý bilen goşulan süýüm güýçlendirijisi
Esasy gurluşyEDFAEsasan işjeň gurşawdan (onlarça metr uzynlykdaky lehimlenen kwarts süýümi, özeniniň diametri 3-5 mikron, lehim konsentrasiýasy (25-1000)x10-6), nasos yşyk çeşmesinden (990 ýa-da 1480nm LD), optiki birleşdirijiden we optiki izolýatordan ybarat bolan erbiý bilen lehimlenen süýüm güýçlendirijisi. Signal çyrasy we nasos çyrasy Erbiý süýüminde bir ugurda (bilelikde nasoslamak), ters ugurda (ters nasoslamak) ýa-da iki ugurda (iki ugurly nasoslamak) ýaýrap bilýär. Signal çyrasy we nasos çyrasy bir wagtda erbiý süýümine inýeksiýa edilende, erbiý iony nasos çyrasynyň täsiri astynda ýokary energiýa derejesine (üç derejeli ulgam) çenli gyjyndyrylýar we gysga wagtyň içinde metastabil derejä çenli çüýräp başlaýar. Düşýän signal çyrasynyň täsiri astynda esasy ýagdaýa gaýdyp gelende, signal çyrasyna laýyk gelýän foton çykarylýar, şonuň üçin signal güýçlendirilýär. Onuň güýçlendirilen öz-özünden şöhlelenme (ASE) spektri uly geçirijilik zolagyna (20-40 nm çenli) eýedir we degişlilikde 1530 nm we 1550 nm-e laýyk gelýän iki depesi bar.
Esasy artykmaçlyklaryEDFA güýçlendirijisiýokary girdeji, uly geçirijilik ukyby, ýokary çykyş güýji, ýokary nasos netijeliligi, pes girizme ýitgisi we polýarizasiýa ýagdaýlaryna duýgurlyk ýok.
Erbiý bilen lehimlenen süýümli güýçlendirijiniň iş prinsipi
Erbiý bilen lehimlenen süýümli güýçlendiriji (EDFA optiki güýçlendirijisi） esasan erbiý bilen lehimlenen süýümden (uzynlygy takmynan 10-30 m) we nasos yşyk çeşmesinden ybarat. Iş prinsipi, erbiý bilen lehimlenen süýümiň nasoslanan yşyk çeşmesiniň (tolkun uzynlygy 980nm ýa-da 1480nm) täsiri astynda stimullaşdyrylan radiasiýa döretmeginden ybaratdyr we şöhlelenen yşyk giriş yşyk signalynyň üýtgemegi bilen üýtgeýär, bu bolsa giriş yşyk signalynyň güýçlendirilmegine deňdir. Netijeler Erbiý bilen lehimlenen süýüm güýçlendirijisiniň güýçlendirmesiniň adatça 15-40db bolýandygyny we rele aralygynyň 100 km-den gowrak artdyrylyp bilinjekdigini görkezýär. Şeýlelikde, adamlar sorag bermezden saklanyp bilmeýärler: alymlar näme üçin yşyk tolkunlarynyň intensiwligini ýokarlandyrmak üçin süýüm güýçlendirijisinde lehimlenen erbiýi ulanmagy pikir etdiler? Erbiýiň seýrek ýer elementidigini we seýrek ýer elementleriniň öz aýratyn gurluş aýratynlyklaryna eýedigini bilýäris. Optiki enjamlarda seýrek ýer elementlerini lehimlemek optiki enjamlaryň işini gowulandyrmak üçin uzak wagt bäri ulanylyp gelinýär, şonuň üçin bu tötänleýin faktor däl. Mundan başga-da, näme üçin nasosyň 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 nasosyň ýagtylyk çeşmesiniň lazer netijeliliginiň tolkun uzynlygynyň iň ýokarydygyny, ondan soň 980nm nasosyň ýagtylyk çeşmesiniň tolkun uzynlygynyň iň ýokarydygyny subut etdi.
Fiziki gurluş
Erbiý bilen lehimlenen süýüm güýçlendirijisiniň (EDFA optik güýçlendirijisi) esasy gurluşy. Giriş we çykyş ujunda izolýator bar, maksady optik signaly bir taraplaýyn geçirmekdir. Nasos hereketlendirijisiniň tolkun uzynlygy 980nm ýa-da 1480nm bolup, energiýa bermek üçin ulanylýar. Birleşdirijiniň wezipesi giriş optik signalyny we nasos çyrasyny erbiý bilen lehimlenen süýüme birikdirmek we giriş optik signalynyň energiýa güýçlendirilmegini amala aşyrmak üçin erbiý bilen lehimlenen süýümiň täsiri arkaly nasos çyrasynyň energiýasyny giriş optik signalyna geçirmekdir. Has ýokary çykyş optik kuwwatyny we pes şowhun indeksini almak üçin, amalda ulanylýan Erbiý bilen lehimlenen süýüm güýçlendirijisi biri-birini izolýasiýa etmek üçin ortasynda izolýatorlary bolan iki ýa-da has köp nasos çeşmesiniň gurluşyny ulanýar. Giň we tekiz gazanç egrisini almak üçin gazanç tekizleýji süzgüç goşulýar.
EDFA bäş esasy bölekden ybarat: Erbiý bilen lehimlenen süýüm (EDF), Optiki birleşdiriji (WDM), optiki izolýator (ISO), Optiki süzgüç we Nasos üpjünçiligi. Köp ulanylýan nasos çeşmeleri 980nm we 1480nm-i öz içine alýar we bu iki nasos çeşmesiniň nasos netijeliligi ýokary we has köp ulanylýar. 980nm nasos yşyk çeşmesiniň ses koeffisiýenti pes; 1480nm nasos yşyk çeşmesiniň nasos netijeliligi ýokary we has uly çykyş kuwwatyny alyp bilýär (980nm nasos yşyk çeşmesinden takmynan 3dB ýokary).
artykmaçlyk
1. Işleýän tolkun uzynlygy bir re inimli optiki süýümiň iň pes gowşama penjiresine laýyk gelýär.
2. Ýokary birikdiriş netijeliligi. Ol süýüm güýçlendirijisi bolany üçin, ony geçiriji süýüm bilen birikdirmek aňsat.
3. Energiýa öwrülmeginiň ýokary netijeliligi. EDF-iň ýadrosy geçirijilik süýüminiňkiden kiçi we signal çyrasy we nasos çyrasy EDF-de bir wagtda geçirilýär, şonuň üçin optiki kuwwatlylyk örän jemlenendir. Bu bolsa çyra bilen güýçlendiriji gurşaw Er ionunyň arasyndaky özara täsiri örän doly edýär, şeýle hem erbiý bilen lehimlenen süýümiň degişli uzynlygy bilen birleşdirilýär, şonuň üçin çyra energiýasynyň öwrülmeginiň netijeliligi ýokarydyr.
4. Ýokary gazanç, pes şowhun indeksi, uly çykyş güýji, kanallaryň arasyndaky pes özara gepleşik.
5. Durnukly güýçlendirme häsiýetnamalary: EDFA temperatura duýgur däl we güýçlendirme polýarizasiýa bilen az baglanyşyklydyr.
6. Güýçlendirme aýratynlygy ulgamyň bit tizliginden we maglumat formatyndan garaşsyzdyr.
kemçilik
1. Çyzykly däl täsir: EDFA süýüme goýberilýän optiki güýji artdyrmak arkaly optiki güýji güýçlendirýär, ýöne näçe uly bolsa, şonça gowy. Optiki güýç belli bir derejede ýokarlandyrylanda, optiki süýümiň çyzykly däl täsiri döreýär. Şonuň üçin, optiki süýüm güýçlendirijileri ulanylanda, bir kanally gelýän optiki süýümiň güýjüni dolandyrmagyň gymmatyna üns berilmelidir.
2. Güýçlendiriji tolkun uzynlygynyň diapazony üýtgewsiz: C-diapazonly EDFA-nyň işçi tolkun uzynlygynyň diapazony 1530nm ~ 1561nm; L-diapazonly EDFA-nyň işçi tolkun uzynlygynyň diapazony 1565nm ~ 1625nm.
3. Deň däl güýçlendirme geçirijilik zolagy: EDFA erbiý bilen goşulan süýümli güýçlendirijiniň güýçlendirme geçirijilik zolagy örän giň, ýöne EDF-iň özüniň güýçlendirme spektri tekiz däl. WDM ulgamynda güýçlendirme tekizlemek üçin güýçlendirme tekizleýji süzgüjini ulanmaly.
4. Yşyklanmanyň güýçlenme meselesi: Yşyklanmanyň ýoly kadaly bolanda, nasos çyrasy bilen gyjyndyrylan erbiý ionlary signal çyrasy tarapyndan äkidilýär we şeýlelik bilen signal çyrasynyň güýçlendirilmegi tamamlanýar. Giriş çyrasy metastabil erbiý ionlarynyň toplanmagyny dowam etdirýändigi sebäpli kesilen bolsa, signal çyrasynyň girişi dikeldilenden soň, energiýa böküp, yşyklanmanyň güýçlenmesine sebäp bolýar.
5. Optiki güýçlenme meselesiniň çözgüdi EDFA-da awtomatiki optiki güýç peseltme (APR) ýa-da awtomatiki optiki güýç öçürme (APSD) funksiýasyny amala aşyrmakdyr, ýagny EDFA giriş çyrasy ýok wagty güýji awtomatiki usulda azaldýar ýa-da güýji awtomatiki usulda öçürýär, şeýdip güýçlenme hadysasynyň ýüze çykmagynyň öňüni alýar.
Programma režimi
1. Güýçlendiriji güýçlendiriji güýçlendiriji tolkundan soň köp sanly tolkun uzynlykly signallaryň güýjüni ýokarlandyrmak we soňra olary ibermek üçin ulanylýar. Güýçlendiriji tolkundan soňky signalyň güýji, adatça, uly bolany üçin, güýç güýçlendirijisiniň şowhun indeksi we gazanç koeffisiýenti gaty ýokary däl. Çykyş kuwwaty deňeşdirme boýunça uly.
2. Güýçlendirijiden soň, liniýa güýçlendirijisi, adatça kiçi şowhun indeksini we uly çykyş optiki güýjüni talap edýän, liniýa geçirijilik ýitgisini döwürleýin kompensasiýa etmek üçin ulanylýar.
3. Öňünden güýçlendiriji: Bölüjiden öň we liniýa güýçlendirijisinden soň, ol signaly güýçlendirmek we kabul edijiniň duýgurlygyny ýokarlandyrmak üçin ulanylýar (optiki signal-şowhun gatnaşygy (OSNR) talaplara laýyk gelýän ýagdaýynda, uly giriş güýji kabul edijiniň öz şowhunyny basyp, kabul edijiniň duýgurlygyny gowulandyryp biler) we şowhun indeksi örän az. Çykyş kuwwatyna uly talap ýok.
Ýerleşdirilen wagty: 2025-nji ýylyň 17-nji marty