1. Ìpínsísọ̀ríFeboriAàwọn ohun èlò ìrànwọ́
Awọn oriṣi akọkọ mẹta ti awọn amplifiers opitika lo wa:
(1) Amúgbámúná ojú ìtasánsán Semiconductor (SOA, Amúgbámúná ojú ìtasánsán Semiconductor);
(2) Àwọn amplifier okùn optical tí a fi àwọn èròjà ilẹ̀ tó ṣọ̀wọ́n (erbium Er, thulium Tm, praseodymium Pr, rubidium Nd, àti bẹ́ẹ̀ bẹ́ẹ̀ lọ) kún jùlọ, pàápàá jùlọ àwọn amplifier okùn tí a fi erbium ṣe (EDFA), àti àwọn amplifiers fiber amplifiers thulium-doped (TDFA) àti àwọn amplifiers fiber amplifiers praseodymium-doped (PDFA), àti bẹ́ẹ̀ bẹ́ẹ̀ lọ.
(3) Àwọn amplifiers okùn tí kì í ṣe linear, pàápàá jùlọ àwọn amplifiers okùn Raman (FRA, Fiber Raman Amplifier). Ìfiwéra iṣẹ́ pàtàkì ti àwọn amplifiers opitika wọ̀nyí ni a fihàn nínú tábìlì náà.
EDFA (Erbium Doped Fiber Amplifier)
A le ṣe eto lesa onipele pupọ nipa fifi okun quartz kun pẹlu awọn eroja ilẹ to ṣọwọn (bii Nd, Er, Pr, Tm, ati bẹẹ bẹẹ lọ), ati pe ina ifihan agbara titẹ sii ni a mu pọ taara labẹ iṣẹ ina fifa. Lẹhin fifunni esi to yẹ, a ṣẹda lesa okun. Iwọn igbi iṣẹ ti amplifier okun Nd-doped jẹ 1060nm ati 1330nm, ati idagbasoke ati lilo rẹ ni opin nitori iyapa lati ibudo sink ti o dara julọ ti ibaraẹnisọrọ okun optic ati awọn idi miiran. Awọn igbi iṣiṣẹ ti EDFA ati PDFA wa ni window ti pipadanu ti o kere julọ (1550nm) ati iwọn gigun pipinka odo (1300nm) ti ibaraẹnisọrọ okun opitika, ati TDFA n ṣiṣẹ ninu S-band, eyiti o dara pupọ fun awọn ohun elo eto ibaraẹnisọrọ okun opitika. Paapaa EDFA, idagbasoke ti o yara julọ, ti wulo.
ÀwọnPÀkójọpọ̀ EDFA
A fi ìṣètò ipilẹ EDFA hàn nínú Àwòrán 1(a), èyí tí ó jẹ́ ti ohun tí ó ń ṣiṣẹ́ (okùn silica tí a fi erbium ṣe ní ìwọ̀n mítà mẹ́wàá ní gígùn, pẹ̀lú ìwọ̀n ìlà àárín ti 3-5 microns àti ìṣọ̀kan doping ti (25-1000)x10-6), orísun ìmọ́lẹ̀ fifa (990 tàbí 1480nm LD), ìsopọ̀ optical àti ìyasọtọ̀ optical. Ìmọ́lẹ̀ àmì àti ìmọ́lẹ̀ fifa le tàn káàkiri ní ìtọ́sọ́nà kan náà (famping codirectional), àwọn ìtọ́sọ́nà òdìkejì (famping reverse) tàbí àwọn ìtọ́sọ́nà méjèèjì (famping bidirectional) nínú okùn erbium. Nígbà tí a bá fún iná àmì àti ìmọ́lẹ̀ fifa sínú okùn erbium ní àkókò kan náà, àwọn ion erbium a máa ru sókè sí ìpele agbára gíga lábẹ́ ìṣiṣẹ́ ìmọ́lẹ̀ fifa (Àwòrán 1 (b), ètò ìpele mẹ́ta), wọ́n a sì máa bàjẹ́ kíákíá sí ìpele agbára metastable, nígbà tí ó bá padà sí ipò ilẹ̀ lábẹ́ ìṣiṣẹ́ ìmọ́lẹ̀ àmì ìṣẹ̀lẹ̀, ó a máa tú àwọn photon tí ó bá ìmọ́lẹ̀ àmì náà mu jáde, kí àmì náà lè pọ̀ sí i. Àwòrán 1 (c) ni ìpele ìtújáde onípele-ìṣẹ̀dá rẹ̀ tí a ti mú gbòòrò síi (ASE) pẹ̀lú ìpele ìpele ńlá (títí dé 20-40nm) àti àwọn òkè méjì tí ó bá 1530nm àti 1550nm mu lẹ́sẹẹsẹ.
Àwọn àǹfààní pàtàkì ti EDFA ni èrè gíga, bandwidth ńlá, agbára ìjáde gíga, ìṣesí fifa gíga, pípadánù ìfisí kékeré, àti àìnímọ̀lára sí ipò polarization.
2. Awọn iṣoro pẹlu awọn amplifiers opitika okun
Bó tilẹ̀ jẹ́ pé amplifier optical (pàápàá jùlọ EDFA) ní ọ̀pọ̀lọpọ̀ àǹfààní tó tayọ, kì í ṣe amplifier tó dára jùlọ. Yàtọ̀ sí ariwo afikún tó ń dín SNR àmì náà kù, àwọn àìlera mìíràn tún wà, bíi:
- Àìdọ́gba ti èrè spectrum laarin amplifier bandiwidi ni ipa lori iṣẹ amplifier multi-channel;
- Nígbà tí a bá ṣe àgbékalẹ̀ àwọn ohun èlò amplifier optical, àwọn ipa ariwo ASE, ìfọ́pọ̀ okùn àti àwọn ipa tí kò ní ìlà yóò kó jọ.
Àwọn ọ̀ràn wọ̀nyí gbọ́dọ̀ jẹ́ ohun tí a gbọ́dọ̀ gbé yẹ̀wò nígbà tí a bá ń lo ètò àti ètò náà.
3. Lílo Amplifier Optical nínú Ètò Ìbánisọ̀rọ̀ Okùn Optical
Nínú ètò ìbánisọ̀rọ̀ okùn optical,Amúró Okùn OpticalA le lo o kii ṣe gẹgẹ bi amplifier igbelaruge agbara ti transmitter lati mu agbara gbigbe pọ si nikan, ṣugbọn tun gẹgẹbi amplifier ti olugba lati mu ifamọra gbigba dara si, ati pe o tun le rọpo atunwi opitika-ina-opitika ibile, lati fa ijinna gbigbe pọ si ati lati ṣe ibaraẹnisọrọ gbogbo-opitika.
Nínú àwọn ètò ìbánisọ̀rọ̀ okùn okùn okùn, àwọn ohun pàtàkì tí ó ń dín ìjìnnà ìfiránṣẹ́ kù ni pípadánù àti ìtúká okùn okùn okùn. Nípa lílo orísun ìmọ́lẹ̀ onípele-díẹ̀, tàbí tí ó ń ṣiṣẹ́ nítòsí ìwọ̀n ìgbì omi òdo, ipa ìtúká okùn okùn kéré. Ètò yìí kò nílò láti ṣe àtúnṣe àkókò àmì (ìtúnṣe 3R) ní ibùdó ìtúnṣe kọ̀ọ̀kan. Ó tó láti mú àmì okùn ...
1) Lilo Awọn Amplifiers Optical ninu Awọn Eto Ibaraẹnisọrọ Okun Optical Trunk
Àwòrán 2 jẹ́ àwòrán onípele ti lílo amplifier opitika ninu eto ibaraẹnisọrọ okun opitika ti o wa ninu mọto. (a) aworan naa fihan pe amplifier opitika ni a lo bi amplifier igbelaruge agbara ti transmitter ati amplifier ti olugba ki ijinna ti kii ṣe relay le ni ilọpo meji. Fun apẹẹrẹ, gbigba EDFA, gbigbe eto naa. Ijinna 1.8Gb/s pọ si lati 120km si 250km tabi paapaa de 400km. Aworan 2 (b)-(d) ni lilo awọn amplifiers opitika ninu awọn eto relay pupọ; Aworan (b) jẹ ipo relay 3R ibile; Aworan (c) jẹ ipo relay adalu ti awọn atunwi 3R ati awọn amplifiers opitika; Aworan 2 (d) O jẹ ipo relay gbogbo-opitika; ninu eto ibaraẹnisọrọ gbogbo-opitika, ko pẹlu awọn iyika akoko ati isọdọtun, nitorinaa o jẹ ohun ti o han gbangba diẹ, ko si idinamọ “igo whisker itanna”. Niwọn igba ti a ba rọpo ohun elo fifiranṣẹ ati gbigba ni awọn opin mejeeji, o rọrun lati ṣe igbesoke lati oṣuwọn kekere si oṣuwọn giga, ati pe amplifier opitika ko nilo lati rọpo.
2) Lilo Amplifier Optical ninu Nẹtiwọọki Pinpin Okun Optical
Àwọn àǹfààní agbára gíga ti àwọn amplifiers optical (pàtápátá EDFA) wúlò gan-an nínú àwọn nẹ́tíwọ́ọ̀kì pínpín broadband (bíi bíiCATVÀwọn Nẹ́tíwọ́ọ̀kì). Nẹ́tíwọ́ọ̀kì CATV àtijọ́ máa ń lo okùn coaxial, èyí tí ó nílò láti mú kí ó pọ̀ sí i ní gbogbo ọgọ́rùn-ún mítà, àti rédíọ̀mù iṣẹ́ ti nẹ́tíwọ́ọ̀kì náà jẹ́ nǹkan bí 7km. Nẹ́tíwọ́ọ̀kì CATV okùn optíkì tí ó ń lo àwọn amplifiers optíkì kìí ṣe pé ó lè mú iye àwọn olùlò tí a pín káàkiri pọ̀ sí i nìkan, ṣùgbọ́n ó tún lè mú ọ̀nà nẹ́tíwọ́ọ̀kì náà fẹ̀ sí i gidigidi. Àwọn ìdàgbàsókè tuntun ti fihàn pé pínpín okùn/hybrid optíkì (HFC) ń fa agbára àwọn méjèèjì, ó sì ní ìdíje tó lágbára.
Àwòrán 4 jẹ́ àpẹẹrẹ nẹ́tíwọ́ọ̀kì pínpín okùn optíkì fún ìyípadà AM-VSB ti àwọn ikanni 35 ti TV. Orísun ìmọ́lẹ̀ ti ẹ̀rọ agbéròyìnjáde náà ni DFB-LD pẹ̀lú ìgbì omi 1550nm àti agbára ìjádejáde ti 3.3dBm. Nípa lílo EDFA ìpele 4 gẹ́gẹ́ bí amplifier pínpín agbára, agbára ìfàwọlé rẹ̀ jẹ́ nípa -6dBm, àti agbára ìjádejáde rẹ̀ jẹ́ nípa 13dBm. Ìmọ́lára olugba optíkì -9.2d Bm. Lẹ́yìn ìpele 4 ti pínpín, àpapọ̀ iye àwọn olùlò ti dé 4.2 mílíọ̀nù, ipa ọ̀nà nẹ́tíwọ́ọ̀kì sì ju mẹ́wàá kìlómítà lọ. Ìpíndọ́gba àmì-sí-ariwo tí a wọ̀n nínú ìdánwò náà pọ̀ ju 45dB lọ, EDFA kò sì fa ìdínkù nínú CSO.
Àkókò ìfìwéránṣẹ́: Oṣù Kẹrin-23-2023