Charakterystyka wzmacniacza EDFA

CharakterystykaWzmacniacz EDFA
Zasada działania wzmacniaczy światłowodowych jest bardzo podobna do zasady działania laserów na ciele stałym. Odpowiednie poziomy energetyczne, widma absorpcji i wzmocnienia jonów erbu (Er ³ ⁺) w światłowodach kwarcowych przedstawiono na rysunku 2. Amorficzne właściwości kwarcu poszerzają poziomy energetyczne jonów erbu do pasm, a wiele przejść można wykorzystać do pompowania jonów erbu, przy czym najskuteczniejsze długości fal pompujących to 980 nm i 1480 nm.
Długość fali roboczej wzmacniacza EDFA mieści się dokładnie w optymalnym zakresie długości fal 1330–1600 nm dla komunikacji światłowodowej. Wzmacniacze EDFA pracujące w paśmie C (1530–1565 nm) z najniższym oknem strat światłowodowych są szeroko stosowane. Aby w pełni wykorzystać zasoby pasma światłowodowego, dąży się również do rozwoju wzmacniaczy EDFA w paśmie L (1570–1610 nm). Pasmo L znajduje się na końcu widma wzmocnienia wzmacniaczy EDFA, dlatego wzmacniacze EDFA w paśmie L muszą wykorzystywać dłuższe włókna i większą moc pompowania lub włókna wysoko domieszkowane.
Wzmacniacz optyczny EDFAPosiada wysokie wzmocnienie (powyżej 30-50 dB) i zapewnia płaskie wzmocnienie w szerokim paśmie częstotliwości (do 30 nm), co czyni go odpowiednim do wzmacniania sygnałów w wielu kanałach optycznych, szczególnie w systemach z gęstym zwielokrotnieniem z podziałem długości fali (DWDM). Niski poziom szumów (4-8 dB), zbliżający się do granicy kwantowej. Po zastosowaniu w systemach WDM, przesłuch między kanałami jest minimalizowany, a wiele wzmacniaczy może być kaskadowanych. Posiadając wysoką moc wyjściową nasycenia (10-20 dBm), może być używany jako wzmacniacz mocy za nadajnikiem w celu zwiększenia odległości transmisji lub przydzielonej liczby węzłów optycznych bez linii przekaźnikowych. Wymagana moc pompowania jest niska (dziesiątki miliwatów). Wzmocnienie jest niezależne od stanu polaryzacji włókna, co zapewnia dobrą stabilność. Łatwy w sprzęganiu ze światłowodami transmisyjnymi, z niską stratą sprzężenia (<1 dB). Z wyjątkiem źródła pompowania, EDFAWzmacniacz optycznySkłada się z elementów pasywnych. Dzięki temu, w porównaniu ze skomplikowanymi i drogimi elektronicznymi przekaźnikami regeneracyjnymi, koszt systemu jest znacznie niższy, a niezawodność zwiększona.
Ponadto charakterystyka wzmocnieniaEDFAWzmacniacze są niezależne od szybkości transmisji i formatu danych systemu, dzięki czemu mogą wzmacniać i przesyłać zarówno informacje cyfrowe, jak i analogowe. Wadami wzmacniaczy światłowodowych domieszkowanych erbem są: duży rozmiar; krótka żywotność źródła pompującego; brak możliwości integracji z innymi urządzeniami, co ogranicza ich zastosowanie.wzmacniacz światłowodowy domieszkowany erbemw integracji optoelektronicznej (OEIC). Ponadto, pasmo wzmocnienia wzmacniacza EDFA pokrywa tylko część okna niskich strat jednomodowego światłowodu kwarcowego, co ogranicza liczbę kanałów długości fali, które może obsłużyć światłowód, co również stanowi jego wadę.