1. erbiumi legeeritud kiudained
Erbium on haruldaste muldmetallide element, mille aatom arv on 68 ja aatommass 167,3. Erbiumi iooni elektrooniline energia tase on näidatud joonisel ja üleminek madalamale energiatasemele ülemisele energiatasemele vastab valguse neeldumisprotsessile. Muutus ülemisest energiatasemest madalamale energiatasemele vastab valguse emissiooniprotsessile.
2. EDFA põhimõte
EDFA kasutab võimenduse söötmena erbiumi ioonide legeeritud kiudaineid, mis tekitab populatsiooni inversiooni pumbavalguse all. See mõistab stimuleeritud kiirguse amplifikatsiooni signaalvalguse esilekutsumisel.
Erbiumioonidel on kolm energiataset. Need on madalaima energiataseme E1, kui neid ei vaimusta ükski valgust. Kui pumba valgusallika laser pidevalt erutab kiudaineid, saavad maapinna oleku osakesed energiat ja üleminek kõrgemale energiatasemele. Nagu üleminek E1-st E3-le, kuna osake on E3 kõrge energiataseme korral ebastabiilne, langeb see mitte-radiatiivse üleminekuprotsessis kiiresti metastabiilsesse olekusse E2. Sellel energiatasandil on osakestel suhteliselt pikk ellujäämine. Pumba valgusallika pideva ergastamise tõttu suureneb osakeste arv E2 energiatasemel ja osakeste arv E1 energiatasemel tõuseb. Sel moel realiseeritakse elanikkonna inversioonijaotus erbiumi legeeritud kiudainetes ja optilise võimenduse õppimise tingimused on saadaval.
Kui sisendsignaali footonienergia E = HF on täpselt võrdne E2 ja E1 energiataseme erinevusega, E2-E1 = HF, lähevad metastabiilse oleku osakesed üle maapealsesse E1 stimuleeritud kiirguse kujul. Kiirgus ja sisend Signaali footonid on identsed footonitega, suurendades seega märkimisväärselt footonite arvu, muutes sisendoptilise signaali muutuseks tugevaks väljundoptiliseks signaaliks erbiumi legeeritud kiudainetes, realiseerides optilise signaali otsese amplifikatsiooni.
2. süsteemiskeem ja põhiseadme sissejuhatus
2.1. L-riba optilise kiudvõimendi süsteemi skemaatiline diagramm on järgmine:
2.2. ASE valgusallika süsteemi skemaatiline skeem erbiumi legeeritud kiu spontaanseks emissiooniks on järgmine:
Seadme sissejuhatus
1.ROF -Edfa -hp suure võimsusega erbiumi legeeritud kiudaine võimendi
| Parameeter | Ühik | Min | Pärast | Maksimaalne | |
| Lainepikkuse töövahemik | nm | 1525 | 1565 | ||
| Sisendsignaali võimsuse vahemik | dbm | -5 | 10 | ||
| Küllastuse väljund optiline võimsus | dbm | 37 | |||
| Küllastuse väljund optiline võimsus stabiilsus | dB | ± 0,3 | |||
| Müraindeks @ sisend 0dbm | dB | 5.5 | 6.0 | ||
| Sisestage optiline isolatsioon | dB | 30 | |||
| Väljund optiline isolatsioon | dB | 30 | |||
| Sisendi tagastamise kaotus | dB | 40 | |||
| Väljundi tagastamise kaotus | dB | 40 | |||
| Polarisatsioonist sõltuv võimendus | dB | 0,3 | 0,5 | ||
| Polarisatsioonirežiimi dispersioon | ps | 0,3 | |||
| Sisendpumba leke | dbm | -30 | |||
| Väljundpumba leke | dbm | -30 | |||
| Tööpinge | V (AC) | 80 | 240 | ||
| Kiu tüüp | SMF-28 | ||||
| Väljundliides | FC/APC | ||||
| Suhtlusliides | RS232 | ||||
| Paketisuurus | Moodul | mm | 483 × 385 × 88 (2U rack) | ||
| Töölaua | mm | 150 × 125 × 35 | |||
2.Rof -Edfa -b erbiumi legeeritud kiudude võimendi
| Parameeter | Ühik | Min | Pärast | Maksimaalne | ||
| Lainepikkuse töövahemik | nm | 1525 | 1565 | |||
| Väljundsignaali võimsuse vahemik | dbm | -10 | ||||
| Väike signaali võimendus | dB | 30 | 35 | |||
| Küllastus optiline väljundvahemik * | dbm | 17/20/23 | ||||
| Müra joonis ** | dB | 5,0 | 5.5 | |||
| Sisendisolatsioon | dB | 30 | ||||
| Väljundi eraldatus | dB | 30 | ||||
| Polarisatsiooni sõltumatu kasu | dB | 0,3 | 0,5 | |||
| Polarisatsioonirežiimi dispersioon | ps | 0,3 | ||||
| Sisendpumba leke | dbm | -30 | ||||
| Väljundpumba leke | dbm | -40 | ||||
| Tööpinge | moodul | V | 4.75 | 5 | 5.25 | |
| töölaua | V (AC) | 80 | 240 | |||
| Optiline kiud | SMF-28 | |||||
| Väljundliides | FC/APC | |||||
| Mõõtmed | moodul | mm | 90 × 70 × 18 | |||
| töölaua | mm | 320 × 220 × 90 | ||||
3. ROF -Edfa -p mudel Erbium legeeritud kiudaine võimendi
| Parameeter | Ühik | Min | Pärast | Maksimaalne | |
| Lainepikkuse töövahemik | nm | 1525 | 1565 | ||
| Sisendsignaali võimsuse vahemik | dbm | -45 | |||
| Väike signaali võimendus | dB | 30 | 35 | ||
| Küllastus optiline väljundvahemik * | dbm | 0 | |||
| Müraindeks ** | dB | 5,0 | 5.5 | ||
| Sisestage optiline isolatsioon | dB | 30 | |||
| Väljund optiline isolatsioon | dB | 30 | |||
| Polarisatsioonist sõltuv võimendus | dB | 0,3 | 0,5 | ||
| Polarisatsioonirežiimi dispersioon | ps | 0,3 | |||
| Sisendpumba leke | dbm | -30 | |||
| Väljundpumba leke | dbm | -40 | |||
| Tööpinge | Moodul | V | 4.75 | 5 | 5.25 |
| Töölaua | V (AC) | 80 | 240 | ||
| Kiu tüüp | SMF-28 | ||||
| Väljundliides | FC/APC | ||||
| Paketisuurus | Moodul | mm | 90*70*18 | ||
| Töölaua | mm | 320*220*90 | |||