1. Klasifikasyon nanFiberAanplifikatè
Gen twa kalite prensipal anplifikatè optik:
(1) Semiconductor Optical Amplifier (SOA, Semiconductor Optical Amplifier);
(2) Anplifikatè fib optik dope ak eleman latè ki ra (erbium Er, thulium Tm, praseyodim Pr, rubidium Nd, elatriye), sitou anplifikatè fib erbyòm-dope (EDFA), osi byen ke thulium-dope fibre anplifikatè (TDFA) ak praseodymium-dope fibre anplifikatè (PDFA), elatriye.
(3) anplifikatè fib ki pa lineyè, sitou fib Raman anplifikatè (FRA, Fibre Raman Amplifier).Yo montre konparezon pèfòmans prensipal anplifikatè optik sa yo nan tablo a
EDFA (Anplifikatè Fib Dope Erbyòm)
Yon sistèm lazè milti-nivo ka fòme pa dopaj fib kwatz la ak eleman latè ra (tankou Nd, Er, Pr, Tm, elatriye), epi limyè siyal opinyon an dirèkteman anplifye anba aksyon limyè ponp lan.Apre yo fin bay fidbak apwopriye, yon lazè fib 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 koule pi bon nan kominikasyon fib optik ak lòt rezon.Longèdonn fonksyònman EDFA ak PDFA yo respektivman nan fennèt 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.
LaPprensip EDFA
Estrikti debaz EDFA yo montre nan Figi 1 (a), ki se sitou ki konpoze de yon mwayen aktif (fib silica èrbyòm-dope sou dè dizèn de mèt longè, ak yon dyamèt nwayo 3-5 mikron ak yon konsantrasyon dopan nan (25). -1000) x10-6), ponp sous limyè (990 oswa 1480nm LD), kouple optik ak izolatè optik.Limyè siyal ak limyè ponp ka pwopaje nan menm direksyon an (kodireksyon ponpe), direksyon opoze (ponpe ranvèse) oswa toude direksyon (ponpe bidireksyon) nan fib erbium la.Lè limyè siyal la ak limyè ponp lan sou fòm piki nan fib erbium la an menm tan, iyon erbium yo eksite nan yon nivo enèji segondè anba aksyon limyè ponp lan (Figi 1 (b), yon sistèm twa nivo), epi byen vit pouri nan nivo enèji metastab la, lè li retounen nan eta tè a anba aksyon an nan limyè siyal ensidan an, li emèt foton ki koresponn ak limyè siyal la, pou ke siyal la anplifye.Figi 1 (c) se spectre anplifye emisyon espontane li yo (ASE) ak yon gwo Pleasant (jiska 20-40nm) ak de pik ki koresponn ak 1530nm ak 1550nm respektivman.
Avantaj prensipal yo nan EDFA yo se gwo benefis, gwo Pleasant, gwo pouvwa pwodiksyon, efikasite ponp segondè, pèt ensèsyon ki ba, ak ensansibilite nan eta polarizasyon.
2. pwoblèm ak fibre optique anplifikatè
Malgre ke anplifikatè optik la (espesyalman EDFA) gen anpil avantaj eksepsyonèl, li pa yon anplifikatè ideyal.Anplis bri adisyonèl ki diminye SNR siyal la, gen kèk lòt enpèfeksyon, tankou:
- Inegalite nan spectre benefis nan Pleasant anplifikatè a afekte pèfòmans milti-chanèl anplifikasyon;
- Lè anplifikatè optik yo kaskad, efè bri ASE, dispèsyon fib ak efè ki pa lineyè ap akimile.
Pwoblèm sa yo dwe konsidere nan aplikasyon ak konsepsyon sistèm.
3. Aplikasyon anplifikatè optik nan sistèm kominikasyon fib optik
Nan sistèm kominikasyon fib optik, laAnplifikatè fib optikka itilize pa sèlman kòm yon anplifikatè pou ogmante pouvwa nan transmetè a ogmante pouvwa a transmisyon, men tou, kòm yon preanplifikatè nan reseptè a amelyore sansiblite a k ap resevwa, epi li ka tou ranplase tradisyonèl optik-elektrik-optik repetisyon an, pou yon ekstansyon pou transmisyon an. distans ak reyalize tout-optik kominikasyon.
Nan sistèm kominikasyon fib optik, faktè prensipal yo limite distans transmisyon an se pèt ak dispèsyon fib optik la.Sèvi ak yon sous limyè etwat-spectre, oswa k ap travay tou pre longèdonn zewo-dispèsyon, enfliyans nan dispèsyon fib se ti.Sistèm sa a pa bezwen fè rejenerasyon konplè siyal distribisyon (relè 3R) nan chak estasyon relè.Li se ase dirèkteman anplifye siyal optik la ak yon anplifikatè optik (1R relè).Anplifikatè optik yo ka itilize pa sèlman nan sistèm kòf long distans, men tou nan rezo distribisyon fib optik, espesyalman nan sistèm WDM, pou anplifye plizyè chanèl ansanm.
1) Aplikasyon anplifikatè optik nan sistèm kominikasyon fib optik kòf
Figi 2 se yon dyagram chema aplikasyon anplifikatè optik nan sistèm kominikasyon fib optik kòf la.(a) foto a montre ke anplifikatè optik la itilize kòm anplifikatè pou ranfòse pouvwa transmetè a ak preamplifier reseptè a pou distans ki pa relè a double.Pou egzanp, adopte EDFA, transmisyon sistèm lan distans de 1.8Gb / s ogmante soti nan 120km a 250km oswa menm rive nan 400km.Figi 2 (b)-(d) se aplikasyon anplifikatè optik nan sistèm milti-relè;Figi (b) se mòd relè tradisyonèl 3R la;Figi (c) se mòd relè melanje 3R repete ak anplifikatè optik;Figi 2 (d) Li se yon mòd relè tout-optik;nan yon sistèm kominikasyon tout optik, li pa gen ladan sikui distribisyon ak rejenerasyon, kidonk li se ti jan-transparan, epi pa gen okenn restriksyon "moustach boutèy elektwonik".Osi lontan ke ekipman an voye ak resevwa nan tou de bout yo ranplase, Li fasil ajou soti nan yon pousantaj ki ba nan yon pousantaj segondè, ak anplifikatè optik la pa bezwen ranplase.
2) Aplikasyon anplifikatè optik nan rezo distribisyon fib optik
Avantaj pwodiksyon gwo pouvwa anplifikatè optik (espesyalman EDFA) yo trè itil nan rezo distribisyon bande (tankouCATVRezo).Rezo CATV tradisyonèl la adopte kab coaxial, ki bezwen anplifye chak plizyè santèn mèt, ak reyon sèvis rezo a se apeprè 7km.Fib optik CATV rezo a lè l sèvi avèk anplifikatè optik ka pa sèlman ogmante kantite itilizatè distribiye, men tou, anpil elaji chemen rezo a.Devlopman ki sot pase yo te montre ke distribisyon an nan fib optik / ibrid (HFC) trase fòs yo nan tou de e li gen gwo compétitivité.
Figi 4 se yon egzanp yon rezo distribisyon fib optik pou modulasyon AM-VSB nan 35 chanèl televizyon.Sous limyè transmetè a se DFB-LD ak yon longèdonn 1550nm ak pouvwa pwodiksyon 3.3dBm.Sèvi ak EDFA 4-nivo kòm yon anplifikatè distribisyon pouvwa, pouvwa opinyon li se sou -6dBm, ak pouvwa pwodiksyon li se sou 13dBm.Optik reseptè sansiblite -9.2d Bm.Apre 4 nivo distribisyon, kantite total itilizatè yo te rive nan 4.2 milyon dola, ak chemen rezo a se plis pase dè dizèn de kilomèt.Rapò siyal-a-bri pondere tès la te pi gran pase 45dB, epi EDFA pa t lakòz yon rediksyon nan CSO.
Lè poste: Apr-23-2023