Šķiedru pastiprinātāju veidi

Ja pārraides attālums ir pārāk liels (vairāk nekā 100 km), optiskajam signālam būs lieli zudumi. Agrāk cilvēki parasti izmantoja optiskos atkārtotājus, lai pastiprinātu optisko signālu. Šāda veida iekārtām ir zināmi ierobežojumi praktiskos pielietojumos. To aizstāj ar optiskās šķiedras pastiprinātāju. Optiskās šķiedras pastiprinātāja darbības princips ir parādīts attēlā zemāk. Tas var tieši pastiprināt optisko signālu, neizmantojot optiski elektriski optisko pārveidošanas procesu.

 Kā darbojas šķiedras pastiprinātājs?

Ja pārraides attālums ir pārāk liels (vairāk nekā 100 km), optiskajam signālam būs lieli zudumi. Agrāk cilvēki parasti izmantoja optiskos atkārtotājus, lai pastiprinātu optisko signālu. Šāda veida iekārtām ir zināmi ierobežojumi praktiskos pielietojumos. To aizstāj ar optiskās šķiedras pastiprinātāju. Optiskās šķiedras pastiprinātāja darbības princips ir parādīts attēlā zemāk. Tas var tieši pastiprināt optisko signālu, neizmantojot optiski elektriski optisko pārveidošanas procesu.

Kādi šķiedru pastiprinātāju veidi pastāv?

1. Erbija leģēts šķiedru pastiprinātājs (EDFA)

Erbija leģētais šķiedras pastiprinātājs (EDFA) galvenokārt sastāv no erbija leģētas šķiedras, sūkņa gaismas avota, optiskā savienotāja, optiskā izolatora un optiskā filtra. Starp tiem erbija leģētā šķiedra ir svarīga optiskā signāla pastiprināšanas sastāvdaļa, ko galvenokārt izmanto, lai panāktu 1550 nm joslas optiskā signāla pastiprināšanu, tāpēc erbija leģētais šķiedras pastiprinātājs (EDFA) vislabāk darbojas viļņu garuma diapazonā no 1530 nm līdz 1565 nm.

Apriekšrocība:

Augstākā sūkņa jaudas izmantošanas pakāpe (vairāk nekā 50%)

Tas var tieši un vienlaicīgi pastiprināt optisko signālu 1550 nm joslā.

Pastiprinājums virs 50 dB

Zems trokšņu līmenis tālsatiksmes pārraidē

trūkums

Erbija leģēts šķiedru pastiprinātājs (EDFA) ir lielāks

Šī iekārta nevar darboties koordinēti ar citām pusvadītāju iekārtām

2. Ramana pastiprinātājs

Ramana pastiprinātājs ir vienīgā ierīce, kas var pastiprināt optiskos signālus 1292 nm ~ 1660 nm joslā. Tā darbības princips ir balstīts uz stimulētu Ramana izkliedes efektu kvarca šķiedrā. Kā parādīts attēlā zemāk, kad tiek vilkta sūknēšanas gaisma, kad vājš gaismas signāls Manna pastiprinājuma joslas platumā un spēcīgs sūknēšanas gaismas vilnis tiek vienlaicīgi pārraidīti optiskajā šķiedrā, vājš gaismas signāls tiks pastiprināts Ramana izkliedes efekta dēļ.

Apriekšrocība:

Plašs piemērojamo joslu klāsts

Var izmantot uzstādītās vienmoda optiskās šķiedras kabeļu lietojumprogrammās

Var papildināt ar erbiju leģēta šķiedru pastiprinātāja (EDFA) trūkumus

Zems enerģijas patēriņš, zema šķērsruna

trūkums:

Augsta sūkņa jauda

Sarežģīta pastiprinājuma kontroles sistēma

Trokšņains

3. Pusvadītāju optiskās šķiedras pastiprinātājs (SOA)

Pusvadītāju optisko šķiedru pastiprinātāji (SOA) kā pastiprināšanas līdzekļus izmanto pusvadītāju materiālus, un to optiskā signāla ieejai un izejai ir pretatstarošanās pārklājumi, lai novērstu atstarošanos no pastiprinātāja gala virsmas un novērstu rezonatora ietekmi.

Apriekšrocība:

mazs tilpums

Zema izejas jauda

Pastiprinājuma joslas platums ir mazs, taču to var izmantot daudzās dažādās joslās

Tas ir lētāks nekā ar erbiju leģēts šķiedru pastiprinātājs (EDFA) un to var izmantot ar pusvadītāju iekārtām.

Var realizēt četras nelineāras darbības: šķērspastiprinājuma modulāciju, šķērsfāzes modulāciju, viļņa garuma pārveidošanu un četru viļņu sajaukšanu

trūkums:

Veiktspēja nav tik augsta kā ar erbiju leģētam šķiedru pastiprinātājam (EDFA)

Augsts trokšņa līmenis un zems pastiprinājums