Bij een te grote transmissieafstand (meer dan 100 km) treedt er een aanzienlijk signaalverlies op. Vroeger werden hiervoor meestal optische repeaters gebruikt. Dit soort apparatuur kent echter beperkingen in de praktijk. Daarom is het vervangen door een glasvezelversterker. Het werkingsprincipe van een glasvezelversterker wordt weergegeven in de onderstaande afbeelding. Deze kan het optische signaal direct versterken zonder de omzetting naar optische, elektrische en optische signalen.
Hoe werkt de glasvezelversterker?
Bij een te grote transmissieafstand (meer dan 100 km) treedt er een aanzienlijk signaalverlies op. Vroeger werden hiervoor meestal optische repeaters gebruikt. Dit soort apparatuur kent echter beperkingen in de praktijk. Daarom is het vervangen door een glasvezelversterker. Het werkingsprincipe van een glasvezelversterker wordt weergegeven in de onderstaande afbeelding. Deze kan het optische signaal direct versterken zonder de omzetting naar optische, elektrische en optische signalen.
Welke soorten glasvezelversterkers bestaan er?
1. Erbium-gedoteerde vezelversterker (EDFA)
Een erbium-gedopte vezelversterker (EDFA) bestaat hoofdzakelijk uit een erbium-gedopte vezel, een pomplichtbron, een optische koppelaar, een optische isolator en een optisch filter. De erbium-gedopte vezel is een belangrijk onderdeel van de optische signaalversterking en wordt voornamelijk gebruikt voor de versterking van optische signalen in de 1550 nm-band. Daarom werkt een erbium-gedopte vezelversterker (EDFA) het best in het golflengtebereik van 1530 nm tot 1565 nm.
Avoordeel:
Het hoogste vermogensrendement van de pomp (meer dan 50%).
Het kan het optische signaal in de 1550 nm-band direct en gelijktijdig versterken.
Versterking van meer dan 50 dB
Lage ruis bij transmissie over lange afstanden
tekortkoming
Erbium-gedoteerde vezelversterker (EDFA) is groter
Deze apparatuur kan niet samenwerken met andere halfgeleiderapparatuur.
2. Raman-versterker
De Raman-versterker is het enige apparaat dat optische signalen in de band van 1292 nm tot 1660 nm kan versterken. Het werkingsprincipe is gebaseerd op het gestimuleerde Raman-verstrooiingseffect in de kwartsvezel. Zoals weergegeven in de onderstaande afbeelding, wordt het zwakke lichtsignaal in de Mann-versterkingsbandbreedte en het sterke pomplicht tegelijkertijd door de optische vezel geleid.
Avoordeel:
Breed scala aan toepasbare frequentiebanden
Kan worden gebruikt in geïnstalleerde single-mode glasvezelkabeltrajecten.
Kan de tekortkomingen van erbium-gedoteerde vezelversterkers (EDFA's) aanvullen.
Laag stroomverbruik, lage overspraak
tekortkoming:
Hoog pompvermogen
Complex versterkingsregelsysteem
Luidruchtig
3. Halfgeleider optische vezelversterker (SOA)
Halfgeleider-optische vezelversterkers (SOA's) gebruiken halfgeleidermaterialen als versterkingsmedium, en hun optische signaalinvoer en -uitvoer zijn voorzien van antireflectiecoatings om reflectie op het eindvlak van de versterker te voorkomen en het effect van de resonator te elimineren.
Avoordeel:
klein volume
Laag uitgangsvermogen
De versterkingsbandbreedte is klein, maar het apparaat kan in veel verschillende frequentiebanden worden gebruikt.
Het is goedkoper dan een erbium-gedoteerde vezelversterker (EDFA) en kan worden gebruikt met halfgeleiderapparatuur.
Vier niet-lineaire bewerkingen, namelijk kruisversterkingsmodulatie, kruisfasemodulatie, golflengteconversie en viergolfmenging, kunnen worden gerealiseerd.
tekortkoming:
De prestaties zijn niet zo hoog als die van een erbium-gedoteerde vezelversterker (EDFA).
Hoge ruis en lage versterking
Geplaatst op: 17 september 2021