Сипаттамасы: Эрбиймен легирленген талшықты күшейткіш EDFA оптикалық күшейткіші

Сипаттамасы: Эрбиймен легирленген талшықты күшейткішEDFA оптикалық күшейткіші

Эрбиймен легирленген оптикалық талшықты күшейткіш (EDFA, яғни, талшықты өзегіне сигнал арқылы Er3+ легирленген оптикалық сигнал күшейткіші) - 1985 жылы Саутгемптон университеті әзірлеген алғашқы оптикалық күшейткіш және ол оптикалық талшықты байланыс саласындағы ең үлкен өнертабыстардың бірі. Эрбиймен легирленген талшық - кварц талшығында аз мөлшерде сирек кездесетін жер элементі эрбий (Er) иондары бар талшық түрі, ол ...Эрбиймен легирленген талшықты күшейткіш1980 жылдардың аяғынан бастап эрбиймен легирленген талшықты күшейткіштерді зерттеуде үлкен жетістіктерге қол жеткізілді. WDM технологиясы оптикалық талшықты байланыстың өткізу қабілетін айтарлықтай арттырды. Бұл оптикалық талшықты байланыста ең кең таралған оптикалық күшейткіш.

Қолданылуы: Оптикалық талшықты күшейткіш - оптикалық талшықты байланыс жүйесіндегі оптикалық сигналды тікелей күшейтетін оптикалық күшейткіш құрылғы. Оптикалық талшықты пайдаланатын байланыс жүйесінде бұл оптикалық сигналды электрлік сигналға айналдырмай, оптикалық сигналды тікелей күшейтетін технология. Эрбиймен легирленген талшықты күшейткіш (EDFA оптикалық күшейткіші, яғни сигнал арқылы талшықты өзегінде эрбий ионы Er3+ бар оптикалық сигнал күшейткіші) - Ұлыбританиядағы Саутгемптон университеті мен Жапонияның Тохоку университеті әзірлеген алғашқы оптикалық күшейткіш, ол оптикалық талшықты байланыс саласындағы ең үлкен өнертабыстардың бірі. Эрбиймен легирленген талшық - кварц талшығында аз мөлшерде сирек кездесетін жер элементі эрбий (Er) иондары бар талшық түрі, ол эрбиймен легирленген талшықты күшейткіштің өзегі болып табылады. 1980 жылдардың аяғынан бастап эрбиймен легирленген талшықты күшейткіштерді зерттеуде үлкен жетістіктерге жетті. WDM технологиясы оптикалық талшықты байланыстың сыйымдылығын айтарлықтай арттырды. Бұл оптикалық талшықты байланыста ең кең таралған оптикалық күшейткіш.

Негізгі параметр

Сөз атауы: Эрбиймен легирленген талшықты күшейткіш

Байланысты термин:Оптикалық күшейткіш

Сирек кездесетін жер элементтерімен (мысалы, Nd, Er, Pr, Tm және т.б.) легирленген кварц талшығы көп деңгейлі лазерлік жүйені құра алады және сорғы жарығының әсерінен кіріс сигналының жарығын тікелей күшейте алады. Тиісті кері байланысты бергеннен кейін талшықты лазер жасалады. ND легирленген талшықты күшейткіштің жұмыс толқын ұзындығы 1060 нм және 1330 нм құрайды, бірақ оны әзірлеу және қолдану талшықты байланыстың оңтайлы портынан ауытқу және басқа да себептерге байланысты шектеулі. EDFA және PDFA жұмыс толқын ұзындығы оптикалық талшықты байланыстың ең төменгі шығын (1550 нм) және нөлдік дисперсия толқын ұзындығы (1300 нм) терезесінде, ал TDFA оптикалық талшықты байланыс жүйелерінің қолданбалары үшін өте қолайлы S-диапазонында жұмыс істейді. Әсіресе, ең жылдам дамыған EDFA практикалық болды.

Эрбиймен легирленген талшықты дамыту негізінде көптеген жаңа талшықты күшейткіштер пайда болуды жалғастыруда. Мысалы, эрбиймен легирленген талшыққа негізделген қос жолақты талшықты күшейткіш (DBFA) кең жолақты оптикалық күшейткіш болып табылады, ал кең жолақты оптикалық күшейткіш толқын ұзындығын бөлу мультиплекстеуінің (WDM) өткізу жолағының барлығын дерлік қамти алады. Ұқсас өнім - бір талшықта 100 толқын ұзындығы арнасына дейін күшейтуге арналған қамту өткізу жолағы бар ультра кең жолақты оптикалық күшейткіш (UWOA).

Практикалық қолданылуы

Эрбиймен легирленген талшықты күшейткішті (EDFA күшейткіші) дәстүрлі талшықты-оптикалық цифрлық байланыс жүйесінде қолдану оптикалық қайталағыштарды үнемдеуге мүмкіндік береді, ал реле қашықтығы айтарлықтай артады, бұл ұзақ қашықтықтағы кабельдік магистральдық жүйе үшін өте маңызды.

Оның негізгі қолданылуына мыналар кіреді:

1, жарық қашықтық күшейткіші ретінде пайдаланылуы мүмкін. Дәстүрлі электронды талшықты-оптикалық қайталағыштардың көптеген шектеулері бар. Мысалы, сандық сигнал мен аналогтық сигнал бір-біріне түрлендірілген кезде, қайталағышты тиісінше ауыстыру керек; жабдық төмен жылдамдықтан жоғары жылдамдыққа ауысқан кезде, қайталағышты тиісінше ауыстыру керек. Тек жарық сигналының бірдей толқын ұзындығын жібереді, ал құрылымы күрделі, қымбат және т.б. Эрбиймен легирленген талшықты күшейткіштер бұл кемшіліктерді жояды, олар сигнал режимінің өзгеруімен өзгеруі керек қана емес, сонымен қатар жабдық кеңейтілгенде немесе оптикалық толқын ұзындығын бөлу мультиплекстеу үшін пайдаланылғанда ауыстырудың қажеті жоқ.

2, оптикалық таратқыштың пост күшейткіші және оптикалық қабылдағыштың алдын ала күшейткіші ретінде пайдаланылуы мүмкін. Оптикалық таратқыштың пост күшейткіші ретінде лазердің беру қуатын 0 дБ-ден +10 дБ-ге дейін арттыруға болады. Оптикалық қабылдағыштың алдын ала күшейткіші ретінде пайдаланылған кезде оның сезімталдығын да айтарлықтай жақсартуға болады. Сондықтан желіге тек 1-2 эрбиймен легирленген күшейткіш орнатылады және сигнал беру қашықтығын 100-200 км-ге арттыруға болады.

Сонымен қатар, эрбиймен легирленген талшықты күшейткіш (EDFA күшейткіші) мәселені шешу үшін. Эрбиймен легирленген талшықты күшейткіштердің бірегей артықшылықтары әлемде танылды және кеңінен қолданылып келеді. Дегенмен, эрбиймен легирленген талшықты күшейткіштердің де кейбір шектеулері бар. Мысалы, алыс қашықтықтағы байланыста жоғары және төмен байланыс орнату мүмкін емес, станцияның іскерлік байланысы қиынырақ, ақауларды табу оңай емес, сорғының жарық көзінің қызмет ету мерзімі ұзақ емес, оптикалық талшықты байланыс технологиясының үздіксіз дамуымен бұл мәселелер қанағаттанарлықтай шешіледі.