L-riba EDFA võimendisüsteemi tehniline skeem

1. Erbiumiga legeeritud kiud
Erbium on haruldaste muldmetallide element, mille aatomnumber on 68 ja aatommass 167,3.Erbiumiooni elektrooniline energiatase on näidatud joonisel ning üleminek alumiselt energiatasemelt ülemisele energiatasemele vastab valguse neeldumisprotsessile.Üleminek ülemiselt energiatasemelt madalamale energiatasemele vastab valguse emissiooniprotsessile.

p1

2. EDFA põhimõte

p2

EDFA kasutab võimenduskeskkonnana erbiumioonidega legeeritud kiudu, mis tekitab pumba valguse all populatsiooni inversiooni.See realiseerib stimuleeritud kiirguse võimenduse signaalvalguse induktsiooni all.
Erbiumiioonidel on kolm energiataset.Nad on madalaimal energiatasemel E1, kui neid ei eruta ükski valgus.Kui kiudu ergastatakse pidevalt pumba valgusallika laseriga, saavad põhiolekus olevad osakesed energiat ja lähevad üle kõrgemale energiatasemele.Nagu üleminek E1-lt E3-le, kuna osake on E3 kõrgel energiatasemel ebastabiilne, langeb see mittekiirgusliku üleminekuprotsessi käigus kiiresti metastabiilsesse olekusse E2.Sellel energiatasemel on osakestel suhteliselt pikk eluiga.Tänu pumba valgusallika pidevale ergutamisele jätkub E2 energiatasemel osakeste arvu kasv ja E1 energiataseme osakeste arvu suurenemine.Sel viisil realiseeritakse erbiumiga legeeritud kius populatsiooni inversiooni jaotus ja on olemas tingimused optilise võimenduse õppimiseks.
Kui sisendsignaali footoni energia E=hf on täpselt võrdne energiataseme erinevusega E2 ja E1 vahel, E2-E1=hf, lähevad metastabiilses olekus olevad osakesed stimuleeritud kiirguse kujul üle põhiolekusse E1.Kiirgus ja sisend Signaalis olevad footonid on footonitega identsed, suurendades seega oluliselt footonite arvu, muutes optilise sisendsignaali tugevaks väljundoptiliseks signaaliks erbiumiga legeeritud kius, realiseerides optilise signaali otsese võimenduse. .

2. Süsteemiskeem ja põhiseadme tutvustus
2.1.L-riba kiudoptilise võimendi skemaatiline diagramm on järgmine:

p3

2.2.Erbiumiga legeeritud kiudude spontaanse kiirguse ASE valgusallikasüsteemi skemaatiline diagramm on järgmine:

p4

Seadme tutvustus

1.ROF -EDFA -HP suure võimsusega erbiumiga legeeritud fiibervõimendi

Parameeter Üksus Min Tüüp Max
Töölainepikkuste vahemik nm 1525   1565
Sisendsignaali võimsusvahemik dBm -5   10
Küllastusväljundi optiline võimsus dBm     37
Küllastusväljundi optilise võimsuse stabiilsus dB     ±0,3
Müraindeks @ sisend 0dBm dB   5.5 6.0
Sisend optiline isolatsioon dB 30    
Väljundi optiline isolatsioon dB 30    
Sisend tagastamise kadu dB 40    
Väljundi tagastamise kadu 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

Väljundi liides  

FC/APC

Kommunikatsiooniliides  

RS232

Pakendi suurus Moodul mm

483 × 385 × 88 (2U riiul)

Töölaud mm

150 × 125 × 35

2.ROF -EDFA -B erbiumiga legeeritud fiibervõimsusvõimendi

Parameeter

Üksus

Min

Tüüp

Max

Töölainepikkuste vahemik

nm

1525

 

1565

Väljundsignaali võimsusvahemik

dBm

-10

   
Väike signaali võimendus

dB

 

30

35

Küllastus optiline väljundvahemik *

dBm

 

20.17.23

 
Mürakuju**

dB

 

5.0

5.5

Sisend isolatsioon

dB

30

   
Väljundi isolatsioon

dB

30

   
Polarisatsioonist sõltumatu 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

töölaud

V ( AC )

80

 

240

Optiline kiud  

SMF-28

Väljundi liides  

FC/APC

Mõõtmed

moodul

mm

90×70×18

töölaud

mm

320×220×90

           

3. ROF -EDFA -P mudel Erbiumiga legeeritud fiiberoptimendi

Parameeter

Üksus

Min

Tüüp

Max

Töölainepikkuste vahemik

nm

1525

 

1565

Sisendsignaali võimsusvahemik

dBm

-45

   
Väike signaali võimendus

dB

 

30

35

Küllastus optilise väljundvõimsuse vahemik *

dBm

 

0

 
Müraindeks **

dB

 

5.0

5.5

Sisend optiline isolatsioon

dB

30

   
Väljundi 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

Töölaud

V ( AC )

80

 

240

Kiu tüüp  

SMF-28

Väljundliides  

FC/APC

Pakendi suurus

Moodul

mm

90*70*18

Töölaud

mm

320*220*90