1. Klasifikasyon nanFIBERAmplifiers
Gen twa kalite prensipal nan anplifikatè optik:
(1) Semiconductor optik anplifikatè (SOA, semi -conducteurs optik anplifikatè);
(2) Anplifikatè fib optik doped ak eleman latè ki ra (erbyòm er, Thulium TM, praseodim PR, rubidyòm nd, elatriye), sitou erbium-doped anplifikatè fib (Edfa), osi byen ke thulium-doped anplifikatè fib (TDFA) ak praseodim-doped anplifikatè fib (PDFA), elatriye.
(3) anplifikatè fib linear, sitou anplifikatè Raman fib (FRA, fib Raman anplifikatè). Konparezon pèfòmans prensipal la nan sa yo anplifikatè optik yo montre nan tablo a
EDFA (Erbium Doped Fib anplifikatè)
Yon sistèm lazè milti-nivo ka fòme pa dopan fib la kwats ak eleman latè ki ra (tankou ND, ER, PR, TM, elatriye), ak limyè a siyal opinyon dirèkteman anplifye anba aksyon an nan limyè a ponp. Apre yo fin bay fidbak apwopriye, se yon lazè fib ki te fòme. Longèdonn k ap travay nan anplifikatè fib ND-doped la se 1060nm ak 1330nm, ak devlopman li yo ak aplikasyon yo limite akòz devyasyon soti nan pò a pi bon koule nan kominikasyon fib optik ak lòt rezon. Longèdonn yo opere nan EDFA ak PDFA yo respektivman nan fenèt la nan pèt ki pi ba a (1550Nm) ak zewo dispèsyon longèdonn (1300Nm) nan kominikasyon fib optik, ak TDFA opere nan S-band la, ki trè apwopriye pou aplikasyon pou sistèm kominikasyon fib optik. Espesyalman EDFA, devlopman ki pi rapid, te pratik.
APRinciple nan Edfa
Estrikti debaz la nan EDFA yo montre nan Figi 1 (a), ki se sitou ki konpoze de yon medyòm aktif (erbium-doped fib silica sou dè dizèn de mèt longè, ak yon dyamèt debaz nan 3-5 mikron ak yon konsantrasyon dopan nan (25-1000) x10-6), ponp limyè (990 oswa 1480nm LD), Optike Optik ak Optik ak Optik ak Optique Sous (990 oswa 1480nm LD), Optical Couler ak Optical Optik ak Optique Sous ak. Siyal limyè ak ponp limyè ka difize nan menm direksyon an (kodirectional ponpe), direksyon opoze (ranvèse ponpe) oswa toude direksyon (bidirèksyonèl ponpe) nan fib la erbium. When the signal light and the pump light are injected into the erbium fiber at the same time, the erbium ions are excited to a high energy level under the action of the pump light (Figure 1 (b), a three-level system), and quickly decay to the metastable energy level , when it returns to the ground state under the action of the incident signal light, it emits photons corresponding to the signal light, so that the signal is amplified. Figi 1 (c) se spectre emisyon espontane li yo (ASE) ak yon gwo Pleasant (jiska 20-40nm) ak de tèt ki koresponn a 1530Nm ak 1550Nm respektivman.
Avantaj prensipal yo nan EDFA yo se gwo benefis, gwo Pleasant, pouvwa pwodiksyon segondè, efikasite ponp segondè, pèt ensèsyon ki ba, ak ensansibilite nan eta polarizasyon.
2. Pwoblèm ak fib anplifikatè optik
Malgre ke anplifikatè optik (sitou EDFA) gen anpil avantaj eksepsyonèl, li pa yon anplifikatè ideyal. Anplis de bri adisyonèl ki diminye SNR siyal la, gen kèk lòt enpèfeksyon, tankou:
- Unevenness nan spectre nan jwenn nan Pleasant la anplifikatè afekte milti-chanèl pèfòmans anplifikasyon;
- Lè anplifikatè optik yo kaskad, efè yo nan bri ASE, dispèsyon fib ak efè linear ap akimile.
Pwoblèm sa yo dwe konsidere nan aplikasyon ak konsepsyon sistèm.
3. Aplikasyon nan anplifikatè optik nan sistèm optik kominikasyon fib
Nan sistèm kominikasyon fib optik la,Fib anplifikatè optikKa itilize pa sèlman kòm yon anplifikatè ranfòse pouvwa nan transmetè a ogmante pouvwa a transmisyon, men tou, kòm yon preamplifier nan reseptè a amelyore sansiblite a k ap resevwa, epi yo ka tou ranplase tradisyonèl optik-elektrik-optik repeteur a, pou yon ekstansyon pou distans la transmisyon ak reyalize tout-optik kominikasyon.
Nan sistèm kominikasyon fib optik, faktè prensipal yo limite distans la transmisyon yo se pèt la ak dispèsyon nan fib optik la. Sèvi ak yon sous limyè etwat-spectre, oswa k ap travay tou pre longèdonn nan zewo-dispèsyon, enfliyans nan dispèsyon fib se ti. Sistèm sa a pa bezwen fè rejenerasyon distribisyon siyal konplè (3R relè) nan chak estasyon relè. Li se ase dirèkteman anplifye siyal la optik ak yon anplifikatè optik (1R relè). Anplifikatè optik yo ka itilize pa sèlman nan long-distans sistèm kòf, men tou nan rezo optik distribisyon fib, espesyalman nan sistèm WDM, anplifye chanèl miltip ansanm.
1) Aplikasyon nan anplifikatè optik nan sistèm kominikasyon fib optik
Fig. 2 se yon dyagram schematic nan aplikasyon an nan anplifikatè a optik nan kòf sistèm nan kominikasyon fib optik. (a) Foto a montre ke yo itilize anplifikatè optik la kòm anplifikatè ranfòse pouvwa a nan transmetè a ak preamplifier nan reseptè a pou ke se distans la ki pa gen rapò ak double. Pou egzanp, adopte EDFA, transmisyon sistèm lan Distans nan 1.8GB/s ogmante soti nan 120km a 250km oswa menm rive nan 400km. Figi 2 (b)-(d) se aplikasyon an nan anplifikatè optik nan sistèm milti-relè; Figi (B) se mòd nan relè tradisyonèl 3R; Figi (c) se mòd relè melanje nan repete 3R ak anplifikatè optik; Figi 2 (d) li se yon mòd relè tout-optik; Nan yon sistèm kominikasyon tout-optik, li pa gen ladan distribisyon ak sikwi rejenerasyon, kidonk li se ti jan-transparan, epi pa gen okenn "elektwonik bouchi bouchi" restriksyon. Osi lontan ke se ekipman an voye ak resevwa nan tou de bout ranplase, li fasil ajou soti nan yon pousantaj ki ba nan yon pousantaj segondè, ak anplifikatè a optik pa bezwen ranplase.
2) Aplikasyon nan anplifikatè optik nan rezo distribisyon fib optik
Avantaj yo pwodiksyon segondè pouvwa nan anplifikatè optik (espesyalman EDFA) yo trè itil nan rezo distribisyon bande (tankouCATVRezo). Rezo a CATV tradisyonèl adopte kab kowaksyal, ki bezwen yo dwe anplifye chak plizyè santèn mèt, ak reyon sèvis la nan rezo a se sou 7km. Rezo a CATV fib optik lè l sèvi avèk anplifikatè optik pa ka sèlman anpil ogmante kantite a nan itilizatè distribye, men tou, anpil elaji chemen an rezo a. Dènye devlopman yo te montre ke distribisyon an nan fib optik/ibrid (HFC) trase fòs yo nan tou de e li gen compétitivité fò.
Figi 4 se yon egzanp yon rezo distribisyon fib optik pou modulasyon AM-VSB nan 35 chanèl nan televizyon. Sous limyè transmetè a se DFB-LD ak yon longèdonn nan 1550Nm ak pouvwa pwodiksyon nan 3.3dbm. Sèvi ak 4 -nivo EDFA kòm yon anplifikatè distribisyon pouvwa, pouvwa opinyon li yo se sou -6dbm, ak pouvwa pwodiksyon li yo se sou 13dbm. Optik sansiblite reseptè -9.2d BM. Apre 4 nivo distribisyon, kantite total itilizatè yo te rive 4.2 milyon, epi chemen rezo a pi plis pase dè dizèn kilomèt. Rapò a siyal-a-bri pondere nan tès la te pi gran pase 45dB, ak EDFA pa t 'lakòz yon rediksyon nan CSO.
Post tan: APR-23-2023