Ko je razdalja prenosa prevelika (več kot 100 km), se optični signal močno izgublja. V preteklosti so ljudje za ojačanje optičnega signala običajno uporabljali optične repetitorje. Ta vrsta opreme ima v praktični uporabi določene omejitve. Nadomestil jo je optični ojačevalnik. Načelo delovanja optičnega ojačevalnika je prikazano na spodnji sliki. Optični signal lahko neposredno ojača, ne da bi ga bilo treba pretvoriti v optično-električno-optično pretvorbo.
Kako deluje ojačevalnik vlaken?
Ko je razdalja prenosa prevelika (več kot 100 km), se optični signal močno izgublja. V preteklosti so ljudje za ojačanje optičnega signala običajno uporabljali optične repetitorje. Ta vrsta opreme ima v praktični uporabi določene omejitve. Nadomestil jo je optični ojačevalnik. Načelo delovanja optičnega ojačevalnika je prikazano na spodnji sliki. Optični signal lahko neposredno ojača, ne da bi ga bilo treba pretvoriti v optično-električno-optično pretvorbo.
Katere vrste vlakenskih ojačevalnikov obstajajo?
1. Ojačevalnik z vlakni, dopiranimi z erbijem (EDFA)
Erbijem dopirani vlakenski ojačevalnik (EDFA) je sestavljen predvsem iz erbijem dopiranega vlakna, črpalnega svetlobnega vira, optičnega sklopnika, optičnega izolatorja in optičnega filtra. Med njimi je erbijem dopirano vlakno pomemben del optičnega ojačanja signala, ki se uporablja predvsem za doseganje ojačanja optičnega signala v pasu 1550 nm, zato erbijem dopirani vlakenski ojačevalnik (EDFA) najbolje deluje v območju valovnih dolžin od 1530 nm do 1565 nm.
Aprednost:
Najvišja izkoriščenost moči črpalke (več kot 50 %)
Lahko neposredno in hkrati ojača optični signal v pasu 1550 nm
Ojačanje nad 50 dB
Nizek šum pri prenosu na dolge razdalje
pomanjkljivost
Ojačevalnik z vlakni, dopiranimi z erbijem (EDFA), je večji
Ta oprema ne more delovati usklajeno z drugo polprevodniško opremo
2. Ramanov ojačevalnik
Ramanov ojačevalnik je edina naprava, ki lahko ojača optične signale v pasu 1292 nm~1660 nm. Njegovo načelo delovanja temelji na stimuliranem Ramanovem sipanju v kremenčevem vlaknu. Kot je prikazano na spodnji sliki, se pri sočasnem prenosu šibkega svetlobnega signala v Mannovem pasovnem območju ojačanja in močnega črpalnega svetlobnega vala skozi optično vlakno šibki svetlobni signal zaradi Ramanovega sipanja ojača.
Aprednost:
Širok nabor ustreznih pasov
Uporablja se lahko v nameščenih enomodnih optičnih kablih
Lahko dopolni pomanjkljivosti ojačevalnika z vlakni, dopiranega z erbijem (EDFA)
Nizka poraba energije, nizek presluh
pomanjkljivost:
Visoka moč črpalke
Kompleksen sistem za nadzor ojačanja
Hrupno
3. Polprevodniški optični ojačevalnik (SOA)
Polprevodniški optični ojačevalniki (SOA) uporabljajo polprevodniške materiale kot ojačevalne medije, njihov vhod in izhod optičnega signala pa imata protiodsevne prevleke, ki preprečujejo odboj na čelni strani ojačevalnika in odpravljajo učinek resonatorja.
Aprednost:
majhen volumen
Nizka izhodna moč
Pasovna širina ojačanja je majhna, vendar se lahko uporablja v številnih različnih pasovih
Je cenejši od ojačevalnika z vlakni, dopiranega z erbijem (EDFA), in se lahko uporablja s polprevodniško opremo.
Izvedejo se lahko štiri nelinearne operacije: modulacija navzkrižnega ojačanja, modulacija navzkrižne faze, pretvorba valovnih dolžin in mešanje štirih valov.
pomanjkljivost:
Zmogljivost ni tako visoka kot pri ojačevalniku z vlakni, dopiranim z erbijem (EDFA)
Visok šum in nizek ojačanje
Čas objave: 17. september 2021