Негізгі жұмыс принципі:
The
эрбий қосылған талшықты күшейткіш (EDFA)энергияны түрлендіруге жету үшін гелий иондарын пайдаланатын орта болып табылады. Энергияны күшейту терезесінің жұмыс толқын ұзындығы 1 550 нм және ені 50 ам болатын терезе бар, бұл талшықтың төмен жоғалту терезесіне сәйкес келеді. Энергияны енгізу терезесі 980 нм және 1 480 нм. Әдетте, эрбий қосылған иондық талшық EDFA күшейту өзегі, яғни белсенді орта ретінде дайындалады. Күшейту жүйесі үш деңгейлі лазерлік жүйе болып табылады, 980 нм инъекциялық жарық энергиясын гелий иондары жоғары энергетикалық деңгейге 4" жұтады, ал лазердің 4n өту деңгейі релаксациялық тербеліс арқылы ауысады. энергия деңгейінің ұзақ өмір сүруі, көп мөлшерде жинақталуы Энергияның үлкен көлемін сақтайтын, содан кейін сигнал жарығымен ынталандырылған сәулеленуді өткізетін белсендірілген бөлшектер бірдей жиіліктегі және бірдей фазадағы көбейтілген сигналды алады және қайтарылады. бөлшектерді негізгі күйге келтіреді.Күшейту процесіндегі индукцияланған шу өздігінен сәулелену болып табылады ( Күшейтілген өздігінен сәулелену (ASE), ол сорғының толқын ұзындығына қатысты. Жалпы алғанда, 980 нм лазерлік сорғы тиімділігі төмен және шуы төмен. , ал 1 480 нм лазер жоғары тиімді және шулы.. Жобалау процесінде жалпы талшықты алдын ала күшейткіш EDFA 980 нм айдауды пайдаланады; таратушы жағындағы Booster EDFA күшейткіші 980 нм және 1 480 м гибридті айдау әдісін пайдаланады. , және оптикалық теңестіру сүзгілеріне арналған DWDM талаптарына сәйкес арнайы әзірленген баспа құралдары. Диафрагмалық жалпақ сүзгі.
Эрбий легирленген талшықты күшейткіштің (FDFA) негізгі құрылымы:
Әдеттегі EDFA эрбий қосылған талшықтан, сорғы көзінен, толқын ұзындығын бөлетін мультиплексордан, оптикалық изолятордан және оптикалық сүзгіден тұрады. Эрбий қосылған талшық күшейтуді қамтамасыз етеді, сорғы көзі жеткілікті сорғы қуатын қамтамасыз етеді, ал толқын ұзындығын бөлу мультиплексоры сигнал жарығы мен сорғы жарығын эрбий қосылған талшыққа біріктіреді. Оптикалық оқшаулағыш жарықтың шағылысуының алдын алу үшін жарықтың бір жақты берілуін қамтамасыз етеді, ол оптикалық тербелістерді құрайды және кері байланыс жарығы сигналдық лазердің жұмыс күйінде бұзылулар тудырады. Оптикалық сүзгінің рөлі оптикалық күшейткіштегі ASE шуын сүзу және EDFA сигнал-шу қатынасын жақсарту болып табылады. Әдетте EDFA-ның үш сорғы түрі бар: бір бағыттағы сорғы, кері сорғы және екі жақты сорғы. EDFA күшейткішінің тұрақты болуын (яғни, алдын ала күшейткіш пен желінің сызықтық күшейткіші) немесе шығыс қуатының тұрақты болуын (яғни, таратушы ұшындағы қанықтырғыш қуат күшейткіші) қамтамасыз ету үшін оны жобалау қажет. EDFA кіріс және шығыс қуатын, сондай-ақ сорғы көзін бақылауға арналған қосалқы схема. Жұмыс жағдайы бақыланады және бақыланады. Мониторинг нәтижелері бойынша сорғы жарық көзінің жұмыс параметрлері EDFA оңтайлы күйде жұмыс істеуі үшін тиісті түрде реттеледі. Сонымен қатар, қосалқы тізбек бөлімі сонымен қатар температураны автоматты реттеу және қуатты автоматты басқару сияқты қорғаныс функцияларына арналған тізбектерді қамтиды.
Эрбий қоспасы бар талшықты күшейткіштің (EDFA) негізгі өнімділігі:
EDFA негізгі өнімділігі күшейту, шығыс қуаты және шу, сондай-ақ өткізу қабілеттілігі мен теңестіру арқылы көрінеді.
1. Күшейтудің сипаттамалары Күшейткіш сипаттамалары оптикалық күшейткіштің шығыс қуатының кіріс қуатына қатынасының күшейту мүмкіндігін білдіреді. Ол әдетте дБ-де көрсетілген әртүрлі факторларға байланысты және жиі қолданылатын күшейту коэффициенті 15-тен 40 дБ-ге дейін. Жалпы алғанда, күшейту сорғы қуатына, сондай-ақ эрбий қосылған талшықтың ұзындығына тікелей байланысты. Ең жақсы мәнді эксперимент арқылы табуға болады.
2. Шығу қуатының сипаттамалары Идеалды сызықтық оптикалық күшейткіш үшін оптикалық сигнал кіріс оптикалық қуатқа қарамастан күшейтіліп, бірдей күшейтуде шығарылуы мүмкін. Бұл жағдайды қамтамасыз ету үшін, әдетте, шағын оптикалық сигнал енгізілгенде ғана, жеткілікті күшейту арқылы күшейтілген оптикалық сигналдың шығысы лазерге айдалатын сорғы қуатының энергетикалық деңгейінің бөлшектерінің санын азайту үшін жеткіліксіз. Дегенмен, кіріс оптикалық қуат жеткілікті үлкен болғанда, айдалатын қуат күшейтілгеннен кейін шығыс қуатының орнын толтыру үшін жеткіліксіз, осылайша инверттелген бөлшектердің саны қаныққан және азаяды, осылайша шығыс оптикалық қуат азаяды, бұл азаюына әсер етеді. күшейту коэффициентінің, яғни күшейту қанығуының. , осылайша күшейту сызықты емес күшейту қанығу аймағына енеді. EDFA-ның максималды шығыс қуаты әдетте 3 дБ қаныққан шығыс қуаты ретінде көрсетіледі, ол қанықтыру күшеюі 3 дБ төмендеген кездегі шығыс қуатына сәйкес келеді, бұл EDFA қуатының максималды шығу мүмкіндігін көрсетеді. EDFA қанықтылық шығыс сипаттамалары сорғы қуатына, эрбий легирленген талшықтың ұзындығына және құрылымына байланысты. Сорғының оптикалық қуаты неғұрлым жоғары болса, 3 дБ қаныққан шығыс қуаты соғұрлым көп болады; эрбий қосылған талшық ұзындығы неғұрлым ұзақ болса, қаныққан шығыс қуаты 3 дБ соғұрлым көп болады.
x
