Τύποι ενισχυτών οπτικών ινών

Όταν η απόσταση μετάδοσης είναι πολύ μεγάλη (πάνω από 100 χλμ.), το οπτικό σήμα θα έχει μεγάλες απώλειες. Στο παρελθόν, οι άνθρωποι συνήθως χρησιμοποιούσαν οπτικούς επαναλήπτες για την ενίσχυση του οπτικού σήματος. Αυτό το είδος εξοπλισμού έχει ορισμένους περιορισμούς στις πρακτικές εφαρμογές. Αντικαταστάθηκε από ενισχυτή οπτικής ίνας. Η αρχή λειτουργίας του ενισχυτή οπτικής ίνας φαίνεται στο παρακάτω σχήμα. Μπορεί να ενισχύσει απευθείας το οπτικό σήμα χωρίς να περάσει από τη διαδικασία οπτικοηλεκτρικής-οπτικής μετατροπής.

 Πώς λειτουργεί ο ενισχυτής οπτικών ινών;

Όταν η απόσταση μετάδοσης είναι πολύ μεγάλη (πάνω από 100 χλμ.), το οπτικό σήμα θα έχει μεγάλες απώλειες. Στο παρελθόν, οι άνθρωποι συνήθως χρησιμοποιούσαν οπτικούς επαναλήπτες για την ενίσχυση του οπτικού σήματος. Αυτό το είδος εξοπλισμού έχει ορισμένους περιορισμούς στις πρακτικές εφαρμογές. Αντικαταστάθηκε από ενισχυτή οπτικής ίνας. Η αρχή λειτουργίας του ενισχυτή οπτικής ίνας φαίνεται στο παρακάτω σχήμα. Μπορεί να ενισχύσει απευθείας το οπτικό σήμα χωρίς να περάσει από τη διαδικασία οπτικοηλεκτρικής-οπτικής μετατροπής.

Τι είδους ενισχυτές οπτικών ινών υπάρχουν;

1. Ενισχυτής οπτικών ινών με προσμίξεις ερβίου (EDFA)

Ο ενισχυτής οπτικών ινών με προσμίξεις ερβίου (EDFA) αποτελείται κυρίως από οπτικές ίνες με προσμίξεις ερβίου, πηγή φωτός αντλίας, οπτικό ζεύκτη, οπτικό μονωτή και οπτικό φίλτρο. Μεταξύ αυτών, οι οπτικές ίνες με προσμίξεις ερβίου αποτελούν σημαντικό μέρος της ενίσχυσης οπτικού σήματος, η οποία χρησιμοποιείται κυρίως για την επίτευξη ενίσχυσης οπτικού σήματος ζώνης 1550 nm, επομένως, ο ενισχυτής οπτικών ινών με προσμίξεις ερβίου (EDFA) λειτουργεί καλύτερα στην περιοχή μήκους κύματος από 1530 nm έως 1565 nm.

Aπλεονέκτημα:

Η υψηλότερη αξιοποίηση ισχύος αντλίας (μεγαλύτερη από 50%)

Μπορεί να ενισχύσει άμεσα και ταυτόχρονα το οπτικό σήμα στη ζώνη των 1550 nm

Ενίσχυση άνω των 50 dB

Χαμηλός θόρυβος σε μετάδοση μεγάλων αποστάσεων

έλλειψη

Ο ενισχυτής οπτικών ινών με προσμίξεις ερβίου (EDFA) είναι μεγαλύτερος

Αυτός ο εξοπλισμός δεν μπορεί να λειτουργήσει σε συνδυασμό με άλλο εξοπλισμό ημιαγωγών

2. Ενισχυτής Raman

Ο ενισχυτής Raman είναι η μόνη συσκευή που μπορεί να ενισχύσει οπτικά σήματα στη ζώνη 1292 nm~1660 nm. Η αρχή λειτουργίας του βασίζεται στο φαινόμενο διεγερμένης σκέδασης Raman στην ίνα χαλαζία. Όπως φαίνεται στο παρακάτω σχήμα, όταν ενεργοποιείται το φως αντλίας. Όταν το ασθενές σήμα φωτός στο εύρος ζώνης κέρδους Mann και το ισχυρό κύμα φωτός αντλίας μεταδίδονται ταυτόχρονα στην οπτική ίνα, το ασθενές σήμα φωτός θα ενισχυθεί λόγω του φαινομένου σκέδασης Raman.

Aπλεονέκτημα:

Ευρύ φάσμα εφαρμόσιμων ζωνών

Μπορεί να χρησιμοποιηθεί σε εγκατεστημένες εφαρμογές καλωδίωσης οπτικών ινών μονής λειτουργίας

Μπορεί να συμπληρώσει τις ελλείψεις του ενισχυτή οπτικών ινών με προσμίξεις έρβιου (EDFA)

Χαμηλή κατανάλωση ενέργειας, χαμηλή παρεμβολή

έλλειψη:

Υψηλή ισχύς αντλίας

Πολύπλοκο σύστημα ελέγχου κέρδους

Θορυβώδης

3. Ενισχυτής ημιαγωγών οπτικών ινών (SOA)

Οι ενισχυτές ημιαγωγών οπτικών ινών (SOA) χρησιμοποιούν ημιαγωγικά υλικά ως μέσο κέρδους και η είσοδος και έξοδος του οπτικού σήματος διαθέτουν αντιανακλαστικές επιστρώσεις για την αποτροπή της ανάκλασης στην τελική επιφάνεια του ενισχυτή και την εξάλειψη της επίδρασης του συντονιστή.

Aπλεονέκτημα:

μικρός όγκος

Χαμηλή ισχύς εξόδου

Το εύρος ζώνης κέρδους είναι μικρό, αλλά μπορεί να χρησιμοποιηθεί σε πολλές διαφορετικές ζώνες

Είναι φθηνότερο από τον ενισχυτή οπτικών ινών με προσμίξεις ερβίου (EDFA) και μπορεί να χρησιμοποιηθεί με εξοπλισμό ημιαγωγών.

Μπορούν να πραγματοποιηθούν τέσσερις μη γραμμικές λειτουργίες διαμόρφωσης διασταυρούμενου κέρδους, διαμόρφωσης διασταυρούμενης φάσης, μετατροπής μήκους κύματος και ανάμειξης τεσσάρων κυμάτων.

έλλειψη:

Η απόδοση δεν είναι τόσο υψηλή όσο του ενισχυτή οπτικών ινών με προσμίξεις ερβίου (EDFA)

Υψηλός θόρυβος και χαμηλό κέρδος