وقتی فاصله انتقال خیلی زیاد باشد (بیش از ۱۰۰ کیلومتر)، سیگنال نوری تلفات زیادی خواهد داشت. در گذشته، مردم معمولاً از تکرارکنندههای نوری برای تقویت سیگنال نوری استفاده میکردند. این نوع تجهیزات محدودیتهای خاصی در کاربردهای عملی دارند. با تقویتکننده فیبر نوری جایگزین شدهاند. اصل کار تقویتکننده فیبر نوری در شکل زیر نشان داده شده است. این تقویتکننده میتواند سیگنال نوری را مستقیماً بدون طی کردن فرآیند تبدیل نوری-الکتریکی-نوری تقویت کند.
تقویت کننده فیبر نوری چگونه کار می کند؟
وقتی فاصله انتقال خیلی زیاد باشد (بیش از ۱۰۰ کیلومتر)، سیگنال نوری تلفات زیادی خواهد داشت. در گذشته، مردم معمولاً از تکرارکنندههای نوری برای تقویت سیگنال نوری استفاده میکردند. این نوع تجهیزات محدودیتهای خاصی در کاربردهای عملی دارند. با تقویتکننده فیبر نوری جایگزین شدهاند. اصل کار تقویتکننده فیبر نوری در شکل زیر نشان داده شده است. این تقویتکننده میتواند سیگنال نوری را مستقیماً بدون طی کردن فرآیند تبدیل نوری-الکتریکی-نوری تقویت کند.
چه نوع تقویتکنندههای فیبری وجود دارد؟
۱. تقویتکننده فیبری آلاییده با اربیوم (EDFA)
تقویتکننده فیبر آلاییده با اربیم (EDFA) عمدتاً از فیبر آلاییده با اربیم، منبع نور پمپ، کوپلر نوری، ایزولاتور نوری و فیلتر نوری تشکیل شده است. در میان آنها، فیبر آلاییده با اربیم بخش مهمی از تقویت سیگنال نوری است که عمدتاً برای دستیابی به تقویت سیگنال نوری باند 1550 نانومتر استفاده میشود، بنابراین، تقویتکننده فیبر آلاییده با اربیم (EDFA) در محدوده طول موج 1530 نانومتر تا 1565 نانومتر بهترین عملکرد را دارد.
Aمزیت:
بالاترین میزان مصرف توان پمپ (بیش از 50٪)
میتواند سیگنال نوری را در باند ۱۵۵۰ نانومتر مستقیماً و همزمان تقویت کند.
افزایش بیش از ۵۰ دسیبل
نویز کم در انتقال از راه دور
کاستی
تقویتکننده فیبر آلاییده شده با اربیوم (EDFA) بزرگتر است
این تجهیزات نمیتوانند هماهنگ با سایر تجهیزات نیمههادی کار کنند.
۲. تقویتکننده رامان
تقویتکننده رامان تنها دستگاهی است که میتواند سیگنالهای نوری را در باند ۱۲۹۲ نانومتر تا ۱۶۶۰ نانومتر تقویت کند. اصل کار آن بر اساس اثر پراکندگی رامان تحریکشده در فیبر کوارتز است. همانطور که در شکل زیر نشان داده شده است، هنگامی که نور پمپ کشیده میشود. هنگامی که سیگنال نور ضعیف در پهنای باند بهره مان و موج نور پمپ قوی به طور همزمان در فیبر نوری منتقل میشوند، سیگنال نور ضعیف به دلیل اثر پراکندگی رامان تقویت میشود.
Aمزیت:
طیف گستردهای از باندهای قابل اجرا
میتواند در کاربردهای کابلکشی فیبر تک حالته نصبشده استفاده شود
میتواند کاستیهای تقویتکننده فیبر آلاییده شده با اربیوم (EDFA) را جبران کند.
مصرف برق پایین، تداخل کم
کاستی:
قدرت پمپ بالا
سیستم کنترل بهره پیچیده
پر سر و صدا
۳. تقویتکننده فیبر نوری نیمههادی (SOA)
تقویتکنندههای فیبر نوری نیمههادی (SOA) از مواد نیمههادی به عنوان محیط بهره استفاده میکنند و ورودی و خروجی سیگنال نوری آنها دارای پوششهای ضد انعکاس است تا از انعکاس در وجه انتهایی تقویتکننده جلوگیری کرده و اثر تشدیدگر را از بین ببرد.
Aمزیت:
حجم کم
توان خروجی پایین
پهنای باند بهره کوچک است، اما میتواند در باندهای مختلف زیادی استفاده شود.
ارزانتر از تقویتکننده فیبری آلاییده با اربیوم (EDFA) است و میتواند با تجهیزات نیمههادی مورد استفاده قرار گیرد.
چهار عملیات غیرخطی مدولاسیون بهره متقاطع، مدولاسیون فاز متقاطع، تبدیل طول موج و اختلاط چهار موج قابل انجام است
کاستی:
عملکرد به اندازه تقویتکننده فیبر آلاییده شده با اربیوم (EDFA) بالا نیست
نویز بالا و بهره پایین
زمان ارسال: ۱۷ سپتامبر ۲۰۲۱