◆Karakteristik ak aplikasyon anplifikatè fib-dope yo
Yonanplifikatè optikse yon aparèy ki ka dirèkteman anplifye siyal optik fèb. Li anplifye limyè ensidan fèb ki baze sou prensip emisyon ankouraje oswa gaye ankouraje, ak mekanis li yo se egzakteman menm jan ak sa yo ki nan yon lazè. An reyalite, estriktirèl, yon anplifikatè optik se yon lazè ki gen ti kras oswa ki pa gen okenn fidbak. Pwojè optik reyalize lè mwayen optik la fè eksperyans envèstisman popilasyon anba aksyon ponp kouran oswa limyè ponp, kidonk reyalize anplifikasyon optik. Seksyon sa a prezante kalite anplifikatè optik yo itilize souvan epi li konsantre sou prensip ak aplikasyon anplifikatè fib erbium-dope yo.
Klasifikasyon anplifikatè optik
Anplifikatè optik yo ka lajman klase an twa kalite ki baze sou prensip fonksyònman yo
1
2
3
Kalite anplifikatè optik sa yo diferan nan prensip fonksyònman yo ak metòd eksitasyon yo.
Prensip k ap travay nan anplifikatè fib ballasted
Estrikti EDFA
Yon anplifikatè fibre erbium-dope (EDFA) se yon aparèy ki sèvi ak fib erbium-dope kòm mwayen benefis pou anplifye limyè siyal lè l sèvi avèk limyè ponp emèt nan yon dyod lazè. Estrikti yon anplifikatè fibre erbium-dope yo montre nan figi a.
Yon multiplexeur divizyon longèdonn, ke yo rele tou yon multiplexeur, konbine limyè ponp ak limyè siyal nan longèdonn 980/1550nm oswa 1480/1550nm anvan yo ba yo manje nan yon fib erbium-dope. Li mande pèt ensèsyon ki ba ak ensansibilite nan polarizasyon limyè.
Yon izolatè optik asire transmisyon limyè inidireksyon, anpeche refleksyon limyè tounen nan aparèy orijinal la, kòm refleksyon sa a ogmante bri anplifikatè ak diminye efikasite anplifikasyon.
Fonksyon yon filtè optik se filtre bri deyò Pleasant fonksyònman an nan yon anplifikatè optik, kidonk amelyore rapò siyal -a-bri nan sistèm nan.
Erbium-fib dope se eleman prensipal yon EDFA (Electrium-Doped Amplifier). Li sèvi ak fib silica kòm matris la ak dop nwayo a ak iyon èrbyòm, yon solid -materyèl k ap travay lazè. Nan plizyè mèt a dè dizèn de mèt erbium-fib dope, limyè reyaji ak matyè a epi li anplifye ak amelyore.
Dyamèt jaden mòd (MFD) nan fib erbium -dope se 3-6 μm, pi piti anpil pase sa yo ki nan fib konvansyonèl (9-16 μm). Sa a se ogmante dansite enèji nan limyè siyal la ak limyè ponp, kidonk amelyore efikasite entèraksyon yo. Sepandan, dyamèt nwayo redwi erbium-fib dope tou mennen nan yon dezakò nan jaden mòd ak fib konvansyonèl, sa ki lakòz pi gwo refleksyon ak pèt koneksyon. Solisyon an se dope fib la ak yon ti kantite fliyò pou bese endèks refraktif la, kidonk ogmante dyamèt jaden mòd pou reyalize yon nivo matche ak fib konvansyonèl yo. Anplis de sa, pandan fizyon splicing, dezakò dyamèt jaden mòd yo ka redwi lè w itilize fib tranzisyon oswa alonje konektè fib konvansyonèl la pou diminye dyamèt nwayo a.
Pou reyalize anplifikasyon pi efikas, pandan fabwikasyon fib erbium-dope, pifò iyon yo konsantre nan rejyon santral nwayo fib la. Sa a se paske, nan fib optik, jaden yo limyè nan siyal la ak ponp limyè ka konsidere kòm apeprè Gaussian distribiye, ak entansite limyè ki pi fò sou aks debaz la fib. Prezans iyon molybdène nan rejyon paraksial la pèmèt pi gwo entèraksyon ant limyè ak matyè, kidonk amelyore efikasite konvèsyon enèji. Tou depan de aplikasyon anplifikatè fib erbyòm-dope (EDFA), divès kalite fib erbyòm-dope yo disponib pou konsepsyon EDFA. Pa egzanp, kalite EDF-PAX-01 yo itilize pou konsepsyon an-sikwi anplifikatè ak preaplifikatè, ki montre yon lajè Pleasant plat ak lajè; Kalite EDF-LAX{-01 ka itilize nan anplifikatè nan sikwi, ki ofri efikasite konvèsyon gwo pouvwa ak bri ki ba; ak kalite EDF-BAX-01 bay pouvwa pwodiksyon segondè, elatriye.
Paramèt debaz Erbium-Fib dope yo
| Paramèt | EDF-PAX-01 | EDF-LAX-01 | EDF-BAX-01 | EDF-HCX-01 |
|---|---|---|---|---|
| Ouvèti nimerik (NA) | 0.24 ± 0.02 | 0.24 ± 0.02 | 0.22 ± 0.02 | 0.24 ± 0.02 |
| Koupe-longèdonn (nm) | 953 ± 35 | 953 ± 35 | 920 ± 40 | 920 ± 40 |
| Pik Absòbsyon Nwayo @ 1530 nm (dB/m) | Mwens pase oswa egal a 1529.5 | 1530.5 ± 0.5 | 1531 ± 0.5 | 1530 ± 1 |
| Atenuasyon pik @ 980 nm (dB/m) | 7 ± 2 | 7 ± 2 | 5 ± 2 | 8.5 ± 2 |
| Atenuasyon @ 980 nm (dB/m) | 5 ± 1.5 | 5 ± 1.5 | 3.55 ± 1.5 | 8.5 ± 2 |
| Pèt background @ 1200 nm (dB/km) | < 35 | < 15 | < 15 | < 15 |
| Pouvwa satire @ 1530 nm (mW) | 0.17 | 0.15 | 0.18 | 0.20 |
| Dyamèt jaden mòd @ 1550 nm (μm) | 4.8 ~ 5.9 | 4.8 ~ 5.9 | 5.2 ~ 6.6 | 4.8 ~ 6 |
Sous ponp lan se yon lòt eleman debaz nan EDFA (Electro-Doped Fibre Optical Amplifier). Li bay ase enèji pou anplifikasyon siyal optik, yon kondisyon ki nesesè pou reyalize envèstisman popilasyon patikil activateur yo. Depi sous ponp lan dirèkteman detèmine pèfòmans EDFA a, li oblije gen gwo pouvwa pwodiksyon, bon estabilite, ak lavi long. Sous ponp pratik EDFA yo se tout dyod lazè, ak longèdonn ponp 980nm ak 1480nm. Sous ponp 980nm la pi souvan itilize akòz avantaj ki genyen nan bri ki ba, efikasite ponp segondè, ak pouvwa jiska plizyè santèn miliwatt.
Limyè ponp lan ak siyal antre nan fib optik la ansanm. Limyè ponp lan pi fò nan entrée fibre erbium-dope. Kòm li pwopaje ansanm fib la, li piti piti transfere enèji nan limyè siyal la, ogmante fòs siyal la pandan y ap pwòp fòs li piti piti diminye.
Pouvwa pwodiksyon an ak karakteristik bri anba diferan metòd ponpe yo konpare nan figi sa yo. Figi a montre relasyon ki genyen ant pouvwa siyal optik pwodiksyon an ak pouvwa optik ponp lan; efikasite konvèsyon diferans twa metòd ponpe yo se 61%, 76%, ak 77%, respektivman. Figi b montre relasyon ki genyen ant figi bri a ak pouvwa optik pwodiksyon anplifikatè a. Kòm pwodiksyon pouvwa optik la ogmante, nimewo envèsyon patikil la diminye, sa ki lakòz yon ogmantasyon nan figi a bri. Figi c montre relasyon ki genyen ant figi bri a ak longè fib erbium-dope a. Jan nou ka wè nan figi a, kèlkeswa longè fib erbium-dope a, EDFA ak metòd ponpe ko-direksyon an gen bri ki pi ba a.
