När överföringsavståndet är för långt (mer än 100 km) kommer den optiska signalen att ha en stor förlust. Förr i tiden använde man vanligtvis optiska repeatrar för att förstärka den optiska signalen. Denna typ av utrustning har vissa begränsningar i praktiska tillämpningar. Den ersätts av en optisk fiberförstärkare. Funktionsprincipen för en optisk fiberförstärkare visas i figuren nedan. Den kan förstärka den optiska signalen direkt utan att gå igenom processen med optisk-elektrisk-optisk omvandling.
Hur fungerar fiberförstärkaren?
När överföringsavståndet är för långt (mer än 100 km) kommer den optiska signalen att ha en stor förlust. Förr i tiden använde man vanligtvis optiska repeatrar för att förstärka den optiska signalen. Denna typ av utrustning har vissa begränsningar i praktiska tillämpningar. Den ersätts av en optisk fiberförstärkare. Funktionsprincipen för en optisk fiberförstärkare visas i figuren nedan. Den kan förstärka den optiska signalen direkt utan att gå igenom processen med optisk-elektrisk-optisk omvandling.
Vilka typer av fiberförstärkare finns det?
1. Erbiumdopad fiberförstärkare (EDFA)
Erbiumdopad fiberförstärkare (EDFA) består huvudsakligen av erbiumdopad fiber, pumpljuskälla, optisk kopplare, optisk isolator och optiskt filter. Bland dessa är erbiumdopad fiber en viktig del av optisk signalförstärkning, som huvudsakligen används för att uppnå optisk signalförstärkning inom 1550 nm-bandet. Därför fungerar den erbiumdopade fiberförstärkaren (EDFA) bäst i våglängdsområdet 1530 nm till 1565 nm.
Afördel:
Högsta pumpens effektutnyttjande (mer än 50 %)
Den kan direkt och samtidigt förstärka den optiska signalen i 1550 nm-bandet.
Förstärkning över 50 dB
Lågt brus vid långdistansöverföring
brist
Erbiumdopad fiberförstärkare (EDFA) är större
Denna utrustning kan inte fungera tillsammans med annan halvledarutrustning
2. Raman-förstärkare
Ramanförstärkaren är den enda enheten som kan förstärka optiska signaler i bandet 1292 nm~1660 nm. Dess arbetsprincip är baserad på den stimulerade Ramanspridningseffekten i kvartsfibern. Som visas i figuren nedan, när pumpljuset dras ut. När den svaga ljussignalen i Mann-förstärkningsbandbredden och den starka pumpljusvågen sänds samtidigt i den optiska fibern, kommer den svaga ljussignalen att förstärkas på grund av Ramanspridningseffekten.
Afördel:
Brett utbud av tillämpliga band
Kan användas i installerade single-mode fiberkabelapplikationer
Kan komplettera bristerna hos erbiumdopad fiberförstärkare (EDFA)
Låg strömförbrukning, låg överhörning
brist:
Hög pumpeffekt
Komplext förstärkningskontrollsystem
Bullrig
3. Halvledarförstärkare för optisk fiber (SOA)
Halvledarförstärkare med optiska fiber (SOA) använder halvledarmaterial som förstärkningsmedia, och deras optiska signalingångar och -utgångar har antireflexbeläggningar för att förhindra reflektion på förstärkarens ändyta och eliminera resonatorns effekt.
Afördel:
liten volym
Låg uteffekt
Förstärkningsbandbredden är liten, men den kan användas i många olika band
Den är billigare än erbiumdopad fiberförstärkare (EDFA) och kan användas med halvledarutrustning.
Fyra icke-linjära operationer av korsförstärkningsmodulering, korsfasmodulering, våglängdsomvandling och fyrvågsblandning kan realiseras
brist:
Prestandan är inte lika hög som erbiumdopad fiberförstärkare (EDFA)
Högt brus och låg förstärkning
Publiceringstid: 17 sep-2021