EDFA
Amplifikaturi ottiċi huma t-teknoloġija kritika għan-netwerks ta 'komunikazzjoni ottika, li jippermettu t-trasmissjoni ta' ħafna terabits ta 'dejta fuq distanzi minn ftit mijiet ta' kilometri sa eluf ta 'kilometri billi tingħeleb il-limitazzjoni tat-telf tal-fibra. Bħala l-ewwel amplifikatur ottiku użat komunement f'sistemi ta 'komunikazzjonijiet ottiċi, EDFA rriżultat fi tkabbir drammatiku fil-kapaċità ta' trasmissjoni bl-iskjerament ta 'sistemi WDM. Għandhom ikunu mgħammra bil-karatteristiċi ta 'qawwa ta' ħruġ għolja, qligħ għoli, wisa 'tal-frekwenza wiesgħa, indipendenza tal-polarizzazzjoni u ċifra baxxa tal-ħoss, l-EDFAs saru wieħed mill-komponenti ewlenin użati fis-sistema ta' komunikazzjoni ottika tal-ġenerazzjoni l-ġdida. Allura x'inhu EDFA? Taf il-prinċipju ta 'ħidma ta' l-EDFA?
X'inhu EDFA?
Amplifikatur tal-fibra dopat bl-erbju (EDFA) huwa apparat ottiku li jirrepeti l-użu ta 'l-intensità ta' sinjali ottiċi li jinġarru permezz ta 'sistema ta' komunikazzjonijiet tal-fibra ottika. Fibra ottika hija dduppjata bl-erbium tal-element rari tad-dinja sabiex il-fibra tal-ħġieġ tista 'tassorbi d-dawl fi frekwenza waħda u titfa' dawl fi frekwenza oħra.
Prinċipju ta ’Ħidma tal-EDFA
Il-fibra dopata bl-erbju (EDF) hija fil-qalba tat-teknoloġija EDFA, li hija fibra tas-silika konvenzjonali dopata b'Erbium. Meta l-Erbium ikun imdawwal b'enerġija ħafifa f'tul ta 'mewġa addattat (jew 980 nm jew 1480 nm), huwa motivat għal stat intermedjarju fit-tul, imbagħad ma jmurx lura lejn l-art mill-emissjoni tad-dawl fil-medda ta' 1525-1565 nm. . L-Erbium jista 'jkun ippumpjat bid-dawl ta' 980 nm, f'liema każ jgħaddi minn stat ta 'ħajja qasira instabbli qabel ma jitmermer malajr għal stat kważi stabbli, jew b'dawl ta' 1480 nm f'liema każ huwa eċċitat direttament għall-istat kważi stabbli. . Ladarba tkun fl-istat kważi stabbli, din taqa ’fl-istat tal-art billi tipproduċi dawl fil-faxxa ta’ 1525-1565 nm. Dan il-proċess ta 'tħassir jista' jiġi stimulat b'dawl pre-eżistenti, u b'hekk jirriżulta f'amplifikazzjoni. Il-prinċipju ta ’ħidma tal-EDFA huwa muri fil-Figura 1.
Figura 1: Prinċipju ta 'ħidma ta' l-EDFA.
Konfigurazzjoni Baisc tal-EDFA
Il-konfigurazzjoni EDFA hija magħmula prinċipalment minn EDF, pompa bil-lejżer, u komponent (spiss imsejjaħ WDM) biex jikkombinaw is-sinjal u l-wavelength tal-pompa sabiex ikunu jistgħu jiġu propagati fl-istess ħin permezz tal-EDF. Fil-prinċipju, l-EDFAs jistgħu jiġu ddisinjati b'tali mod li l-enerġija tal-pompa tinfirex fl-istess direzzjoni bħas-sinjal (ippumpjar 'il quddiem), fid-direzzjoni opposta għas-sinjal (ippumpjar b'lura), jew it-tnejn direzzjoni flimkien. L-enerġija tal-pompa tista 'tkun 980 nm jew enerġija pompa, 1480 nm enerġija tal-pompa, jew taħlita tat-tnejn. Prattikament, l-iktar konfigurazzjoni komuni tal-EDFA hija l-konfigurazzjoni tal-ippumpjar 'il quddiem bl-użu ta' enerġija tal-pompa ta '980 nm, kif muri fil-Figura 2.
Figura 2: Il-konfigurazzjoni EDFA b'enerġija tal-pompa ta '980 nm
Applikazzjoni tal-EDFA
Wara nitgħallmu x'inhu EDFA, u l-prinċipju ta 'ħidma ta' EDFA. Sussegwentement, se niddiskutu formoli ta 'applikazzjoni u oqsma ta' applikazzjoni ta 'EDFA.
Booster Amplifier
Meta jintuża bħala amplifikatur tal-booster, EDFA huwa skjerat fil-ħruġ ta 'trasmettitur ottiku biex itejjeb il-qawwa tal-ħruġ tas-sinjal b'ħafna wavelength wara li jkun ġie multiplexed, kif muri fil-Figura 3. B'dan il-mod, id-distanzi ta' trasmissjoni ta 'komunikazzjoni ottika jistgħu jiġu estiżi . Din il-formola ta 'applikazzjoni tpoġġi talba ta' enerġija ta 'produzzjoni ogħla fuq l-EDFA.
Figura 3: L-amplifikatur tal-booster
Preamplifikatur
Meta jintuża bħala preamplifikatur, l-EDFA teħtieġ il-karatteristiċi ta 'storbju baxx u qligħ għoli. Billi huwa mgħammar b'dawn il-karatteristiċi, EDFA jista 'jtejjeb b'mod sinifikanti s-sensittività ta' riċevitur ottiku meta skjerat fl-input ta 'riċevitur ottiku, kif muri fil-Figura 4.
Figura 4: Il-preamplifikatur
Amplifikatur tal-Linja
Meta jintuża bħala l-amplifikatur tal-linja, l-EDFA huwa kapaċi perjodikament jikkumpensa għat-telf tat-trażmissjoni tal-linji. Bħala sostitut għar-ripetitur OEO, EDFA jista 'jamplifika direttament is-sinjali ottiċi trażmessi f'linji. B'dan il-mod, aħna nsolvu l-problemi ta 'l-imblokk ta' l-iskambju fotoelettriku biex jistabbilixxu bażi għan-netwerk ottiku kollu (AON). Il-Figura 5 turi din l-applikazzjoni tal-EDFA.
Figura 5: L-amplifikatur tal-linja
L-EDFA għandha l-oqsma ta 'applikazzjoni li ġejjin:
(1) L-EDFA tista 'tintuża fis-sistema ta' komunikazzjoni ottika ta 'kapaċità għolja u b'veloċità għolja. L-applikazzjoni ta 'EDFA hija kostruttiva ħafna biex tittratta l-problemi ta' sensittività baxxa tar-riċevituri u distanzi ta 'trasmissjoni qosra minħabba nuqqas ta' ripetitur OEO.
(2) L-EDFA tista 'tintuża fis-sistema ta' komunikazzjoni ottika fuq distanza twila. Billi nużaw EDFA, nistgħu nnaqqsu b'mod drammatiku l-ispejjeż tal-kostruzzjoni billi nżidu l-ispazjar tar-ripetituri biex tnaqqas il-kwantità ta 'ripetituri riġenerattivi. Is-sistema ta 'komunikazzjoni ottika fuq distanza twila prinċipalment tinkludi s-sistema ta' trasmissjoni ottika taċ-zokk tal-art u s-sistema ta 'trasmissjoni tal-kejbil tal-fibra ottika sottomarina.
(3) L-EDFA tista 'tintuża fis-sistema tan-netwerk ta' aċċess għall-abbonati tal-fibra ottika. Jekk id-distanzi tat-trasmissjoni huma twal wisq, l-EDFA tiffunzjona bħala l-amplifikatur tal-linja biex tikkumpensa għat-telf tat-trażmissjoni tal-linji, u b'hekk iżżid ħafna n-numru ta 'abbonati.
(4) EDFA tista 'tintuża fis-sistema ta' multiplexing-division-wavelength (WDM), speċjalment sistema ta 'multiplexing (DWDM) dens-wavelength-division. L-użu ta 'EDFA fis-sistema WDM huwa kapaċi jsolvi l-problemi ta' telf ta 'inserzjoni u jnaqqas l-influwenzi ta' dispersjoni kromatika.
(5) L-EDFA tista 'tintuża fis-sistema ta' televiżjoni tal-antenna komunitarja (CATV). Fis-sistema CATV, EDFA taħdem bħala l-amplifikatur tal-booster biex ittejjeb ħafna l-qawwa tad-dħul ta 'trasmettitur ottiku. L-użu ta 'EDFA biex jikkumpensa għat-telf ta' inserzjoni ta 'splitters tal-qawwa ottika jista' jkabbar b'mod sinifikanti l-iskala tan-netwerk ta 'distribuzzjoni u jżid in-numru ta' abbonati.
Konklużjoni
Minn dak li ntqal hawn fuq, għandna fehim tajjeb tal-EDFA, inkluż il-prinċipju ta ’ħidma tal-EDFA u l-applikazzjoni tiegħu. Mid-diversi teknoloġiji disponibbli għall-amplifikaturi ottiċi, it-teknoloġija EDFA hija bil-bosta l-iktar avvanzata. Illum il-ġurnata EDFA tinsab b'mod estensiv fin-netwerks ta 'komunikazzjoni tal-fibra ottika. Hekk kif it-teknoloġiji tal-komunikazzjoni jibqgħu jiġu żviluppati, l-EDFA se ssir l-għażla ppreferuta għall-amplifikaturi ottiċi futuri. Billi tkun mgħammra bil-karatteristiċi ta 'qligħ ċatt fuq firxa ta' gwadann dinamiku kbir, ħoss baxx, qawwa ta 'ħruġ ta' saturazzjoni għolja u tħaddim stabbli b'suppressjoni transitorja eċċellenti, EDFA se jkollha rwol aktar u aktar importanti fis-sistema ta 'komunikazzjoni ottika biex isservi aħjar lill-abbonati.
