Khi khoảng cách truyền dẫn quá dài (hơn 100 km), tín hiệu quang sẽ bị suy hao lớn. Trước đây, người ta thường sử dụng bộ khuếch đại quang để khuếch đại tín hiệu quang. Loại thiết bị này có những hạn chế nhất định trong ứng dụng thực tế. Do đó, nó được thay thế bằng bộ khuếch đại sợi quang. Nguyên lý hoạt động của bộ khuếch đại sợi quang được thể hiện trong hình dưới đây. Nó có thể khuếch đại trực tiếp tín hiệu quang mà không cần thông qua quá trình chuyển đổi quang-điện-quang.
Bộ khuếch đại sợi quang hoạt động như thế nào?
Khi khoảng cách truyền dẫn quá dài (hơn 100 km), tín hiệu quang sẽ bị suy hao lớn. Trước đây, người ta thường sử dụng bộ khuếch đại quang để khuếch đại tín hiệu quang. Loại thiết bị này có những hạn chế nhất định trong ứng dụng thực tế. Do đó, nó được thay thế bằng bộ khuếch đại sợi quang. Nguyên lý hoạt động của bộ khuếch đại sợi quang được thể hiện trong hình dưới đây. Nó có thể khuếch đại trực tiếp tín hiệu quang mà không cần thông qua quá trình chuyển đổi quang-điện-quang.
Có những loại bộ khuếch đại quang nào?
1. Bộ khuếch đại sợi quang pha tạp Erbium (EDFA)
Bộ khuếch đại sợi quang pha tạp Erbium (EDFA) chủ yếu bao gồm sợi quang pha tạp Erbium, nguồn sáng bơm, bộ ghép quang, bộ cách ly quang và bộ lọc quang. Trong đó, sợi quang pha tạp Erbium là một phần quan trọng của quá trình khuếch đại tín hiệu quang, chủ yếu được sử dụng để khuếch đại tín hiệu quang ở dải bước sóng 1550 nm. Do đó, bộ khuếch đại sợi quang pha tạp Erbium (EDFA) hoạt động tốt nhất trong dải bước sóng từ 1530 nm đến 1565 nm.
AƯu điểm:
Mức độ sử dụng công suất bơm cao nhất (lớn hơn 50%)
Nó có thể khuếch đại trực tiếp và đồng thời tín hiệu quang học trong dải bước sóng 1550 nm.
Tăng âm lượng trên 50 dB
Độ nhiễu thấp trong truyền dẫn đường dài
thiếu sót
Bộ khuếch đại sợi quang pha tạp Erbium (EDFA) có kích thước lớn hơn.
Thiết bị này không thể hoạt động phối hợp với các thiết bị bán dẫn khác.
2. Bộ khuếch đại Raman
Bộ khuếch đại Raman là thiết bị duy nhất có thể khuếch đại tín hiệu quang trong dải bước sóng 1292 nm~1660 nm. Nguyên lý hoạt động của nó dựa trên hiệu ứng tán xạ Raman kích thích trong sợi quang thạch anh. Như hình dưới đây, khi ánh sáng bơm được kéo vào, khi tín hiệu ánh sáng yếu trong băng thông khuếch đại Mann và sóng ánh sáng bơm mạnh được truyền đồng thời trong sợi quang, tín hiệu ánh sáng yếu sẽ được khuếch đại do hiệu ứng tán xạ Raman.
AƯu điểm:
Nhiều dải tần áp dụng được
Có thể được sử dụng trong các ứng dụng cáp quang đơn mode đã lắp đặt.
Có thể khắc phục những thiếu sót của bộ khuếch đại sợi quang pha tạp erbium (EDFA).
Tiêu thụ điện năng thấp, nhiễu xuyên âm thấp
nhược điểm:
Công suất bơm cao
Hệ thống điều khiển khuếch đại phức tạp
Ồn ào
3. Bộ khuếch đại sợi quang bán dẫn (SOA)
Bộ khuếch đại sợi quang bán dẫn (SOA) sử dụng vật liệu bán dẫn làm môi trường khuếch đại, và đầu vào và đầu ra tín hiệu quang của chúng có lớp phủ chống phản xạ để ngăn chặn sự phản xạ trên mặt cuối của bộ khuếch đại và loại bỏ ảnh hưởng của bộ cộng hưởng.
AƯu điểm:
thể tích nhỏ
Công suất đầu ra thấp
Băng thông khuếch đại nhỏ, nhưng nó có thể được sử dụng trong nhiều dải tần khác nhau.
Nó rẻ hơn so với bộ khuếch đại sợi quang pha tạp erbium (EDFA) và có thể được sử dụng với thiết bị bán dẫn.
Bốn thao tác phi tuyến tính gồm điều chế khuếch đại chéo, điều chế pha chéo, chuyển đổi bước sóng và trộn bốn sóng có thể được thực hiện.
nhược điểm:
Hiệu năng không cao bằng bộ khuếch đại sợi quang pha tạp erbium (EDFA).
Độ nhiễu cao và độ khuếch đại thấp
Thời gian đăng bài: 17/09/2021