Opis: Wzmacniacz światłowodowy domieszkowany erbem Wzmacniacz optyczny EDFA

Opis: Wzmacniacz światłowodowy domieszkowany erbemWzmacniacz optyczny EDFA

Wzmacniacz światłowodowy domieszkowany erbem (EDFAWzmacniacz sygnału optycznego z domieszką Er3+ w rdzeniu światłowodu, który przesyła sygnał, jest pierwszym wzmacniaczem optycznym opracowanym przez Uniwersytet w Southampton w 1985 roku i jednym z największych wynalazków w dziedzinie komunikacji światłowodowej. Włókno domieszkowane erbem to rodzaj włókna z niewielką ilością jonów pierwiastka ziem rzadkich – erbu (Er) – we włóknie kwarcowym, które stanowi rdzeńWzmacniacz światłowodowy domieszkowany erbemOd końca lat 80. XX wieku dokonano znaczących przełomów w badaniach nad wzmacniaczami światłowodowymi domieszkowanymi erbem. Technologia WDM znacznie zwiększyła przepustowość komunikacji światłowodowej. Jest to najszerzej stosowany wzmacniacz optyczny w komunikacji światłowodowej.

Zastosowanie: Wzmacniacz światłowodowy to urządzenie wzmacniające sygnał optyczny, które bezpośrednio wzmacnia sygnał optyczny w systemie komunikacji światłowodowej. W systemie komunikacji wykorzystującym światłowód jest to technologia, która bezpośrednio wzmacnia sygnał optyczny bez przekształcania go na sygnał elektryczny. Wzmacniacz światłowodowy domieszkowany erbem (EDFA Optical Amplifier, czyli wzmacniacz sygnału optycznego z jonem erbu Er3+ w rdzeniu włókna przez sygnał) jest pierwszym wzmacniaczem optycznym opracowanym przez Uniwersytet w Southampton w Wielkiej Brytanii i Uniwersytet Tohoku w Japonii. Jest to jeden z największych wynalazków w dziedzinie komunikacji światłowodowej. Włókno domieszkowane erbem to rodzaj włókna z niewielką ilością jonów pierwiastka ziem rzadkich erbu (Er) we włóknie kwarcowym, które stanowi rdzeń wzmacniacza światłowodowego domieszkowanego erbem. Od końca lat 80. XX wieku dokonano znaczących przełomów w badaniach nad wzmacniaczami światłowodowymi domieszkowanymi erbem. Technologia WDM znacznie zwiększyła przepustowość komunikacji światłowodowej. Jest to najszerzej stosowany wzmacniacz optyczny w komunikacji światłowodowej.

Parametr podstawowy

Nazwa słowa: Wzmacniacz światłowodowy domieszkowany erbem

Termin pokrewny:Wzmacniacz optyczny

Włókno kwarcowe domieszkowane pierwiastkami ziem rzadkich (takimi jak Nd, Er, Pr, Tm itp.) może tworzyć wielopoziomowy system laserowy i bezpośrednio wzmacniać sygnał wejściowy pod działaniem światła pompującego. Po zapewnieniu odpowiedniego sprzężenia zwrotnego powstaje laser światłowodowy. Długość fali roboczej wzmacniacza światłowodowego domieszkowanego ND wynosi 1060 nm i 1330 nm, ale jego rozwój i zastosowanie są ograniczone ze względu na odchylenie od optymalnego portu komunikacji światłowodowej i kilka innych przyczyn. Długości fali roboczej EDFA i PDFA znajdują się odpowiednio w oknie o najniższych stratach (1550 nm) i zerowej dyspersji (1300 nm) komunikacji światłowodowej, a TDFA działa w paśmie S, które jest bardzo odpowiednie dla zastosowań w systemach komunikacji światłowodowej. Szczególnie EDFA, najszybszy rozwój, okazał się praktyczny.

W związku z rozwojem światłowodów domieszkowanych erbem, wciąż pojawia się wiele nowych wzmacniaczy światłowodowych. Na przykład, dwupasmowy wzmacniacz światłowodowy (DBFA) oparty na światłowodzie domieszkowanym erbem jest szerokopasmowym wzmacniaczem optycznym, który może pokryć niemal całe pasmo zwielokrotnienia falowego (WDM). Podobnym produktem jest ultraszerokopasmowy wzmacniacz optyczny (UWOA), który ma pasmo pokrywające do 100 kanałów długości fali w jednym włóknie.

Praktyczne zastosowanie

Zastosowanie wzmacniacza światłowodowego domieszkowanego erbem (wzmacniacza EDFA) w konwencjonalnym cyfrowym systemie komunikacji światłowodowej pozwala zaoszczędzić wiele wzmacniaczy optycznych, a odległość przekaźnika ulega znacznemu zwiększeniu, co ma ogromne znaczenie w przypadku dalekosiężnych systemów magistralnych kabli.

Jego główne zastosowania obejmują:

1, może być używany jako wzmacniacz odległości światła. Tradycyjne elektroniczne wzmacniacze światłowodowe mają wiele ograniczeń. Na przykład, gdy sygnał cyfrowy i analogowy są konwertowane na siebie, wzmacniacz należy odpowiednio wymienić; gdy sprzęt zmienia prędkość z niskiej na wysoką, wzmacniacz należy odpowiednio wymienić. Transmitują tylko sygnał świetlny o tej samej długości fali, a ich struktura jest złożona, kosztowna itd. Wzmacniacze światłowodowe domieszkowane erbem przezwyciężają te niedociągnięcia, nie tylko nie muszą być zmieniane wraz ze zmianą trybu sygnału, ale również nie wymagają wymiany, gdy sprzęt jest rozbudowywany lub wykorzystywany do multipleksowania z podziałem długości fali.

2, może być używany jako wzmacniacz końcowy nadajnika optycznego i przedwzmacniacz odbiornika optycznego. Jako wzmacniacz końcowy nadajnika optycznego, moc nadawania lasera może zostać zwiększona od 0 dB do +10 dB. W przypadku zastosowania jako przedwzmacniacz odbiornika optycznego, jego czułość może zostać znacznie zwiększona. Dlatego na linii stosuje się tylko 1-2 wzmacniacze domieszkowane erbem, a odległość transmisji sygnału może zostać zwiększona o 100-200 km.

Ponadto wzmacniacz światłowodowy domieszkowany erbem(Wzmacniacz EDFA) aby rozwiązać ten problem. Unikalne zalety wzmacniaczy światłowodowych domieszkowanych erbem zostały dostrzeżone na całym świecie i są coraz szerzej stosowane. Jednak wzmacniacze światłowodowe domieszkowane erbem mają również pewne ograniczenia. Na przykład, w komunikacji dalekosiężnej nie można stosować modulacji góra-dół, kontakt ze stacją jest trudniejszy, znalezienie usterek nie jest łatwe, a żywotność źródła światła pompy jest krótka. Dzięki ciągłemu rozwojowi technologii komunikacji światłowodowej, problemy te zostaną w satysfakcjonujący sposób rozwiązane.