L-диапазонды EDFA күшейткіш жүйесінің техникалық схемасы

1. Эрбиймен легирленген талшық
Эрбий - атомдық нөмірі 68 және атомдық салмағы 167,3 болатын сирек кездесетін жер элементі. Эрбий ионының электрондық энергия деңгейі суретте көрсетілген, ал төменгі энергия деңгейінен жоғарғы энергия деңгейіне өту жарықтың жұтылу процесіне сәйкес келеді. Жоғарғы энергия деңгейінен төменгі энергия деңгейіне ауысу жарық шығару процесіне сәйкес келеді.

2. EDFA принципі

EDFA күшейту ортасы ретінде эрбий иондарымен легирленген талшықты пайдаланады, ол сорғы жарығы астында популяцияның инверсиясын тудырады. Ол сигнал жарығының индукциясы кезінде ынталандырылған сәулеленуді күшейтуді жүзеге асырады.
Эрбий иондарының үш энергия деңгейі бар. Олар ешқандай жарықпен қоздырылмаған кезде ең төменгі энергия деңгейінде, E1 болады. Талшық сорғы жарық көзінің лазерімен үздіксіз қоздырылған кезде, негізгі күйдегі бөлшектер энергия алады және жоғары энергия деңгейіне ауысады. Мысалы, E1-ден E3-ке ауысу кезінде, бөлшек E3 жоғары энергия деңгейінде тұрақсыз болғандықтан, ол сәулеленбейтін өтпелі процесте тез E2 метастабильді күйіне түседі. Бұл энергия деңгейінде бөлшектердің өмір сүру мерзімі салыстырмалы түрде ұзақ болады. Сорғы жарық көзінің үздіксіз қозуына байланысты E2 энергия деңгейіндегі бөлшектер саны артады, ал E1 энергия деңгейіндегі бөлшектер саны артады. Осылайша, эрбиймен легирленген талшықта популяцияның инверсиялық таралуы жүзеге асырылады және оптикалық күшейтуді үйрену үшін жағдайлар жасалады.
Кіріс сигналының фотон энергиясы E=hf E2 және E1 арасындағы энергия деңгейінің айырмашылығына дәл тең болған кезде, E2-E1=hf, метастабильді күйдегі бөлшектер ынталандырылған сәулелену түрінде E1 негізгі күйіне өтеді. Сәулелену және кіріс Сигналдағы фотондар фотондармен бірдей, осылайша фотондар саны айтарлықтай артады, кіріс оптикалық сигналы эрбиймен легирленген талшықта күшті шығыс оптикалық сигналға айналады, оптикалық сигналдың тікелей күшейтілуін жүзеге асырады.

2. Жүйелік диаграмма және негізгі құрылғымен таныстыру
2.1. L-диапазонды оптикалық талшықты күшейткіш жүйесінің схемалық диаграммасы келесідей:

2.2. Эрбиймен легирленген талшықтың өздігінен шығарылуына арналған ASE жарық көзі жүйесінің схемалық диаграммасы келесідей:

Құрылғымен таныстыру

1.ROF -EDFA -HP жоғары қуатты эрбий легирленген талшықты күшейткіш

Параметр		Бірлік	Мин	Түрі	Макс
Жұмыс толқындарының диапазоны		nm	1525 ж.		1565 ж.
Кіріс сигналының қуат диапазоны		дБм	-5		10
Қаныққандық шығыс оптикалық қуаты		дБм			37
Қаныққандық шығыс оптикалық қуатының тұрақтылығы		dB			±0,3
Шу индексі @ кіріс 0dBm		dB		5.5	6.0
Кіріс оптикалық оқшаулауы		dB	30
Шығыс оптикалық оқшаулау		dB	30
Кіріс қайтарымының жоғалуы		dB	40
Шығыс қайтарымының жоғалуы		dB	40
Поляризацияға тәуелді күшейту		dB		0,3	0,5
Поляризация режимінің дисперсиясы		ps			0,3
Кіріс сорғысының ағып кетуі		дБм			-30
Шығыс сорғысының ағып кетуі		дБм			-30
Жұмыс кернеуі		V( AC )	80		240
Талшық түрі			SMF-28
Шығыс интерфейсі			FC/APC
Байланыс интерфейсі			RS232
Қаптама өлшемі	Модуль	mm	483×385×88 (2U сөре)
Қаптама өлшемі	Жұмыс үстелі	mm	150×125×35

2.ROF -EDFA -B эрбиймен легирленген талшықты қуат күшейткіші

Параметр			Бірлік	Мин	Түрі	Макс
Жұмыс толқындарының диапазоны			nm	1525 ж.		1565 ж.
Шығыс сигналының қуат диапазоны			дБм	-10
Сигналдың аз күшеюі			dB		30	35
Қаныққан оптикалық шығыс диапазоны *			дБм		20.17.23
Шу көрсеткіші **			dB		5.0	5.5
Кіріс оқшаулауы			dB	30
Шығыс оқшаулауы			dB	30
Поляризацияға тәуелсіз күшейту			dB		0,3	0,5
Поляризация режимінің дисперсиясы			ps			0,3
Кіріс сорғысының ағып кетуі			дБм			-30
Шығыс сорғысының ағып кетуі			дБм			-40
Жұмыс кернеуі		модуль	V	4.75	5	5.25
Жұмыс кернеуі		жұмыс үстелі	V( AC )	80		240
Оптикалық талшық				SMF-28
Шығыс интерфейсі				FC/APC
Өлшемдері	модуль		mm	90×70×18
Өлшемдері	жұмыс үстелі		mm	320×220×90

3. ROF-EDFA-P моделі Эрбиймен легирленген талшықты күшейткіш

Параметр		Бірлік	Мин	Түрі	Макс
Жұмыс толқындарының диапазоны		nm	1525 ж.		1565 ж.
Кіріс сигналының қуат диапазоны		дБм	-45
Сигналдың аз күшеюі		dB		30	35
Қаныққан оптикалық қуат шығыс диапазоны *		дБм		0
Шу индексі **		dB		5.0	5.5
Кіріс оптикалық оқшаулауы		dB	30
Шығыс оптикалық оқшаулау		dB	30
Поляризацияға тәуелді күшейту		dB		0,3	0,5
Поляризация режимінің дисперсиясы		ps			0,3
Кіріс сорғысының ағып кетуі		дБм			-30
Шығыс сорғысының ағып кетуі		дБм			-40
Жұмыс кернеуі	Модуль	V	4.75	5	5.25
Жұмыс кернеуі	Жұмыс үстелі	V( AC )	80		240
Талшық түрі			SMF-28
Шығыс интерфейсі			FC/APC
Қаптама өлшемі	Модуль	mm	907018
Қаптама өлшемі	Жұмыс үстелі	mm	32022090