Egwyddor a chymhwysoMwyhadur ffibr wedi'i dopio ag erbium EDFA
Strwythur sylfaenolEDFAMwyhadur ffibr wedi'i dopio ag erbium, sy'n cynnwys yn bennaf gyfrwng gweithredol (ffibr cwarts wedi'i dopio dwsinau o fetrau o hyd, diamedr craidd 3-5 micron, crynodiad dopio (25-1000)x10-6), ffynhonnell golau pwmp (990 neu 1480nm LD), cyplydd optegol ac ynysydd optegol. Gall golau signal a golau pwmp ymledu i'r un cyfeiriad (cyd-bwmpio), cyfeiriad gyferbyn (pwmpio gwrthdro), neu'r ddau gyfeiriad (pwmpio deuffordd) yn y ffibr Erbium. Pan gaiff y golau signal a'r golau pwmp eu chwistrellu i'r ffibr erbium ar yr un pryd, mae'r ïon erbium yn cael ei gyffroi i'r lefel ynni uchel (system tair lefel) o dan weithred y golau pwmp, ac yn fuan mae'n dadfeilio i'r lefel metasefydlog. Pan fydd yn dychwelyd i'r cyflwr daear o dan weithred y golau signal digwyddiadol, mae'r ffoton sy'n cyfateb i'r golau signal yn cael ei allyrru, fel bod y signal yn cael ei fwyhau. Mae gan ei sbectrwm allyriadau digymell wedi'u mwyhau (ASE) led band mawr (hyd at 20-40nm) ac mae ganddo ddau gopa sy'n cyfateb i 1530nm a 1550nm yn y drefn honno.
Y prif fanteision oMwyhadur EDFAyw enillion uchel, lled band mawr, pŵer allbwn uchel, effeithlonrwydd pwmpio uchel, colled mewnosod isel, ac ansensitifrwydd i gyflyrau polareiddio.
Egwyddor weithredol mwyhadur ffibr wedi'i dopio ag erbium
Yr amplifier ffibr wedi'i dopio ag erbium (Mwyhadur Optegol EDFA） yn cynnwys yn bennaf ffibr wedi'i dopio ag erbium (tua 10-30m o hyd) a ffynhonnell golau pwmp. Yr egwyddor weithredol yw bod y ffibr wedi'i dopio ag erbium yn cynhyrchu ymbelydredd wedi'i ysgogi o dan weithred y ffynhonnell golau wedi'i bwmpio (tonfedd 980nm neu 1480nm), ac mae'r golau sy'n cael ei ymbelydru'n newid gyda newid y signal golau mewnbwn, sy'n cyfateb i ymhelaethu'r signal golau mewnbwn. Mae'r canlyniadau'n dangos bod enillion mwyhadur ffibr wedi'i dopio ag erbium fel arfer yn 15-40db, a gellir cynyddu'r pellter ras gyfnewid mwy na 100km. Felly, ni all pobl helpu ond gofyn: pam y meddyliodd gwyddonwyr am ddefnyddio erbium wedi'i dopio mewn mwyhadur ffibr i gynyddu dwyster tonnau golau? Gwyddom fod erbium yn elfen brin o ddaear, ac mae gan elfennau prin o ddaear eu nodweddion strwythurol arbennig. Mae dopio elfennau prin o ddaear mewn dyfeisiau optegol wedi cael ei ddefnyddio ers amser maith i wella perfformiad dyfeisiau optegol, felly nid ffactor damweiniol yw hwn. Yn ogystal, pam mae tonfedd ffynhonnell golau'r pwmp yn cael ei dewis ar 980nm neu 1480nm? Mewn gwirionedd, gall tonfedd ffynhonnell golau'r pwmp fod yn 520nm, 650nm, 980nm, a 1480nm, ond mae ymarfer wedi profi mai tonfedd effeithlonrwydd laser ffynhonnell golau pwmp 1480nm yw'r uchaf, ac yna tonfedd ffynhonnell golau pwmp 980nm.
Strwythur ffisegol
Strwythur sylfaenol mwyhadur ffibr wedi'i dopio ag erbium (Mwyhadur Optegol EDFA). Mae ynysydd ar y pen mewnbwn a'r pen allbwn, y pwrpas yw gwneud y signal optegol yn drosglwyddiad unffordd. Mae gan y cyffrowr pwmp donfedd o 980nm neu 1480nm ac fe'i defnyddir i ddarparu ynni. Swyddogaeth y cyplydd yw cyplu'r signal optegol mewnbwn a golau'r pwmp i'r ffibr wedi'i dopio ag erbium, a throsglwyddo ynni golau'r pwmp i'r signal optegol mewnbwn trwy weithred y ffibr wedi'i dopio ag erbium, er mwyn gwireddu mwyhad ynni'r signal optegol mewnbwn. Er mwyn cael pŵer optegol allbwn uwch a mynegai sŵn is, mae'r mwyhadur ffibr wedi'i dopio ag erbium a ddefnyddir yn ymarferol yn mabwysiadu strwythur dau neu fwy o ffynonellau pwmp gydag ynysyddion yn y canol i ynysu ei gilydd. Er mwyn cael cromlin ennill ehangach a mwy gwastad, ychwanegir hidlydd gwastadu ennill.
Mae'r EDFA yn cynnwys pum prif ran: ffibr wedi'i dopio ag erbium (EDF), cyplydd optegol (WDM), ynysydd optegol (ISO), hidlydd optegol, a chyflenwad pwmpio. Mae ffynonellau pwmp a ddefnyddir yn gyffredin yn cynnwys 980nm a 1480nm, ac mae gan y ddwy ffynhonnell pwmp hyn effeithlonrwydd pwmpio uwch ac fe'u defnyddir yn amlach. Mae cyfernod sŵn ffynhonnell golau pwmp 980nm yn is; Mae gan ffynhonnell golau pwmp 1480nm effeithlonrwydd pwmpio uwch a gall gael pŵer allbwn mwy (tua 3dB yn uwch na ffynhonnell golau pwmp 980nm).
mantais
1. Mae'r donfedd weithredu yn gyson â'r ffenestr gwanhau lleiaf ar gyfer ffibr un modd.
2. Effeithlonrwydd cyplu uchel. Gan ei fod yn fwyhadur ffibr, mae'n hawdd ei gyplu â'r ffibr trosglwyddo.
3. Effeithlonrwydd trosi ynni uchel. Mae craidd EDF yn llai na chraidd ffibr trosglwyddo, ac mae'r golau signal a'r golau pwmp yn cael eu trosglwyddo ar yr un pryd yn EDF, felly mae'r capasiti optegol yn grynodedig iawn. Mae hyn yn gwneud y rhyngweithio rhwng golau a'r cyfrwng ennill Er ïon yn llawn iawn, ynghyd â hyd priodol y ffibr wedi'i dopio ag erbium, felly mae effeithlonrwydd trosi ynni golau yn uchel.
4. Ennill uchel, mynegai sŵn isel, pŵer allbwn mawr, croestalk isel rhwng sianeli.
5. Nodweddion ennill sefydlog: Nid yw EDFA yn sensitif i dymheredd, ac nid oes gan ennill fawr o gydberthynas â pholareiddio.
6. Mae'r nodwedd ennill yn annibynnol ar gyfradd didau'r system a fformat data.
diffyg
1. Effaith anlinellol: Mae EDFA yn mwyhau'r pŵer optegol trwy gynyddu'r pŵer optegol a chwistrellir i'r ffibr, ond po fwyaf, y gorau. Pan gynyddir y pŵer optegol i ryw raddau, cynhyrchir effaith anlinellol ffibr optegol. Felly, wrth ddefnyddio mwyhaduron ffibr optegol, dylid rhoi sylw i werth rheoli'r pŵer ffibr optegol sy'n dod i mewn un sianel.
2. Mae'r ystod tonfedd ennill wedi'i gosod: yr ystod tonfedd weithio ar gyfer EDFA band-C yw 1530nm ~ 1561nm; Yr ystod tonfedd weithio ar gyfer EDFA band-L yw 1565nm ~ 1625nm.
3. Lled band enillion anwastad: Mae lled band enillion mwyhadur ffibr wedi'i dopio ag erbium EDFA yn eang iawn, ond nid yw sbectrwm enillion EDF ei hun yn wastad. Rhaid mabwysiadu'r hidlydd gwastadu enillion i wastadu'r enillion yn y system WDM.
4. Problem ymchwydd golau: Pan fydd y llwybr golau yn normal, mae'r ïonau erbiwm sy'n cael eu cyffroi gan olau'r pwmp yn cael eu cario i ffwrdd gan y golau signal, gan gwblhau ymhelaethiad y golau signal. Os caiff y golau mewnbwn ei fyrhau, oherwydd bod yr ïonau erbiwm metastabil yn parhau i gronni, unwaith y bydd y mewnbwn golau signal wedi'i adfer, bydd yr egni'n neidio, gan arwain at ymchwydd golau.
5. Yr ateb i'r ymchwydd optegol yw gwireddu'r swyddogaeth lleihau pŵer optegol awtomatig (APR) neu ddiffodd pŵer optegol awtomatig (APSD) yn EDFA, hynny yw, mae EDFA yn lleihau'r pŵer yn awtomatig neu'n diffodd y pŵer yn awtomatig pan nad oes golau mewnbwn, a thrwy hynny atal digwyddiad y ffenomen ymchwydd.
Modd y cais
1. Defnyddir yr Amplifier atgyfnerthu i hybu pŵer signalau tonfedd lluosog ar ôl y don atgyfnerthu, ac yna eu trosglwyddo. Gan fod pŵer y signal ar ôl y don atgyfnerthu yn gyffredinol fawr, nid yw mynegai sŵn ac enillion yr amplifier pŵer yn uchel iawn. Mae ganddo bŵer allbwn cymharol fawr.
2. Defnyddir mwyhadur llinell, ar ôl yr Mwyhadur pŵer, i wneud iawn am y golled trosglwyddo llinell yn rheolaidd, gan ei fod fel arfer yn gofyn am fynegai sŵn cymharol fach a phŵer optegol allbwn mawr.
3. Rhag-Mwyhadur: Cyn y holltwr ac ar ôl y mwyhadur llinell, fe'i defnyddir i fwyhau'r signal a gwella sensitifrwydd y derbynnydd (os yw'r gymhareb signal-i-sŵn optegol (OSNR) yn bodloni'r gofynion, gall y pŵer mewnbwn mwy atal sŵn y derbynnydd ei hun a gwella sensitifrwydd y derbynnydd), ac mae'r mynegai sŵn yn fach iawn. Nid oes gofyniad mawr ar y pŵer allbwn.
Amser postio: Mawrth-17-2025