Komponenti ottiċi Avvanzati - Amplifikatur tal-Fibra Doped bl-Erbju (EDFA)
Ħafna applikazzjonijiet tal-fibra ottika, bħal sistemi DWDM fuq ġibda twila, jeħtieġu amplifikazzjoni tas-sinjal ottiku. Fl-imgħoddi, dan kien jintuża ripetituri elettroniċi għoljin f'punti intermedji kull 100 km. Is-sistemi moderni tad-DWDM fuq raġġ twil tal-lum jużaw bosta komponenti ottiċi avvanzati biex jissostitwixxu ripetituri multipli b'apparat ottiku wieħed. Dawn l-apparati ottiċi li jissejħu amplifikaturi ottiċi, darba biss kurżitajiet tal-laboratorju, issa jaraw użu mifrux fl-iskjerament fuq il-post. Wieħed mill-amplifikaturi ottiċi l-iktar komuni huwa l-Amplifikatur tal-Fibra (ADFA) dopat bl-Erbium.
Ir-riċerkaturi żviluppaw l-EDFA biex jissostitwixxu bosta ripetituri elettroniċi b'inqas ripetituri ottiċi, u b'hekk inaqqsu l-ispejjeż u l-kumplessità tas-sistema. L-EDFAs jippermettu wkoll aġġornamenti sempliċi tas-sistema billi jżidu sorsi addizzjonali ma 'tulijiet ta' mewġ differenti u jikkombinawhom fuq fibra waħda bl-użu ta 'multiplexer DWDM.
Il-fibra użata f'EDFA hija doped bl-erbium, element rari tad-dinja li għandu l-livelli ta 'enerġija xierqa fl-istruttura atomika tiegħu biex jamplifika d-dawl għal 1550 nm. Lejżer “pompa” ta '980 nm jew 1480 nm jinjetta l-enerġija fil-fibra doppjata bl-erbju. Meta sinjal dgħajjef fi 1550 nm jidħol fil-fibra, id-dawl jistimula l-atomi tal-erbju biex jeħilsu l-enerġija maħżuna tagħhom bħala dawl addizzjonali ta '1550 nm. Dan il-proċess ikompli hekk kif is-sinjal jgħaddi mill-fibra, jikber aktar b'saħħtu u aktar b'saħħtu sakemm jasal fir-reġjun dopat bl-erbju.
Il-figura hawn taħt turi EDFA f'żewġ stadji b'aċċess ta 'nofs stadju, element importanti ta' sistemi ta 'fibra ottika ta' prestazzjoni għolja. F'dan il-każ, żewġ EDFAs sempliċi fi stadju wieħed huma ppakkjati flimkien. L-utent jirċievi l-output tal-ewwel stadju EDFA u l-input tat-tieni stadju EDFA. Dawn is-sistemi ta 'spiss jirrikjedu l-użu perjodiku ta' elementi addizzjonali, bħal Fiber-Compensating Fiber (DCF), sabiex titnaqqas id-dispersjoni ġenerali. Telf għoli ta 'inserzjoni ta' 10 dB jew aktar jagħmel id-DCF problematiku. It-tqegħid tad-DCF fil-punt ta ’aċċess f’nofs l-istadju tal-EDFA f’żewġ stadji inaqqas l-effetti ta’ ħsara fuq is-sistema. L-utent għadu jirrealizza qligħ sinifikanti permezz tal-EDFA, anke bl-addizzjoni tal-biċċa ta 'telf ottiku għoli ta' DCF.
Fil-figura, l-input ottiku l-ewwel jgħaddi minn iżolatur ottiku # 1, li onlu jippermetti li d-dawl jgħaddi mix-xellug għal-lemin. Sussegwentement id-dawl jgħaddi minn WDM # 1. WDM # 1 jipprovdi mezz kif tinjetta l-wavelength tal-pompa 980 nm fl-ewwel tul tal-fibra doped bl-erbium. WDM # 1 jippermetti wkoll li s-sinjal tad-dħul ottiku jiġi akkoppjat f'fibra dopata bl-erbju b'telf ottiku minimu.
L-enerġija ta '980 nm tippompja l-atomi ta' erbju fi stat eċċitati li qiegħed jinżel bil-mod. Meta d-dawl fil-faxxa ta '1550 nm jivvjaġġa permezz tal-fibra mdendla mill-erbju, li ġeneralment tkun twila għexieren ta' metri, tikkawża l-emissjoni stimulata ta 'radjazzjoni, simili għal laser. B'dan il-mod, is-sinjal tal-input ottiku 1550 nm jikseb saħħa. Il-ħruġ tal-fibra doped bl-erbju mbagħad jgħaddi minn iżolatur ottiku # 2, li jsir disponibbli għall-utent. Tipikament, il-punt ta 'nofs-stadju tal-fażi jgħaqqad ma' xi tip ta 'apparat li jikkumpensa għat-tixrid. Id-dawl imbagħad jivvjaġġa permezz tal-iżolatur # 3 u l-WDM # 2. WDM # 2 koppji ta ’enerġija ta’ 1480 nm minn sekonda pompa bil-lejżer fit-tarf l-ieħor tat-tieni tul ta ’fibra dopta bl-erbju, li żżid il-qligħ u l-qawwa tal-ħruġ. Fl-aħħarnett id-dawl jivvjaġġa permezz ta 'iżolatur # 4.
L-EDFAs jevitaw ħafna komponenti attivi minħabba li l-fotoni jkabbru s-sinjal. L-EDFA jipprovdi qawwa ta ’ħruġ għolja, li teħtieġ inqas amplifikaturi f’disinn ta’ sistema partikolari. L-iktar amplifikaturi bażiċi tad-disinn EDFA jixegħlu fuq faxxa pjuttost dejqa: 12 nm. Iż-żieda ta 'filtri ta' ekwalizzazzjoni tal-qligħ tista 'żżid il-medda għal aktar minn 25 nm. Fibri eżotiċi oħra dopati jżidu l-medda ta ’amplifikazzjoni għal 40 nm jew aktar. Barra minn hekk, l-indipendenza tar-rata tad-dejta fl-EDFA tfisser aġġornament tas-sistema jeħtieġ li tinbidel biss it-tnedija u tirċievi t-terminali.
Il-prestazzjoni affidabbli tal-EDFA tagħmilha utli f'sistemi ta 'komunikazzjoni tal-fibra ottika b'rata għolja ta' dejta u sistemi ta 'konsenja CATV. Fl-applikazzjonijiet CATV, l-EDFAs jagħtu spinta lis-sinjal qabel u wara splitter ottiku biex jamplifika s-sinjal maqsum għal trasmissjoni fuq diversi fibri. Ara d-dettalji tal-prodott tal-amplifikatur CATV hawn. B'mod ġenerali, erba 'applikazzjonijiet ewlenin jeżistu għal amplifikaturi ottiċi: amplifikatur tal-qawwa / booster, amplifikatur in-line, pre-amplifier jew kumpens ta' telf għal netwerks ottiċi.
