Levinud tüüpoptiline võimendikasutatakse optilises kommunikatsioonis
Kui optilisi signaale edastatakse optilistes kiududes, siis kauguse suurenedes optilised signaalid järk-järgult nõrgenevad ja põhjustavad isegi sidehäireid... Kuni optiliste võimendite ilmumiseni olid need nagu "bensiinijaamad", mis täiendavad optiliste signaalide energiat, et need saaksid andmeid sujuvalt sihtkohta edastada. See väljaanne tutvustab teile optilises sides levinud optilist võimendit –erbiumiga legeeritud kiudvõimendi(EDFA optiline võimendi).
Erbiumiga legeeritud kiudvõimendi, nagu nimigi ütleb: erbium (Er), haruldane muldmetall, on lisatud kvartskiule. Kui sisendsignaal läbib erbiumiga legeeritud kiudu, neelavad kolmevalentsed erbiumiioonid (Er³⁺) pumbavalguse energia ja lähevad üle kõrgemale energiatasemele. Ergastatud olekus olevate osakeste arv inversioonib. Sisendsignaali valguse induktsiooni all läbivad ergastatud oleku haruldaste muldmetallide ioonid stimuleeritud emissiooni ja vabastavad signaalvalgusega sama sagedusega footoneid, saavutades seeläbi optilise võimenduse.
Komponendid, mis moodustavadEDFA optiline võimendiÜldiselt hõlmavad need optilisi sidureid (sageli lainepikkuse jagamise multipleksereid WDM), optilisi isolaatoreid, erbiumiga legeeritud kiude, filtreid ja pumpallikaid. Nende hulgas ühendab optiline sidur nutikalt sisendvalguse ja pumbavalguse, et tagada signaali täpne sisestamine erbiumiga legeeritud kiusse; optilise isolaatori ülesanne on summutada optilisel teel kasutut valguse peegeldust, et vältida ebavajalike interferentsisignaalide teket, tagades signaali ühesuunalise edastuse; optiline filter eemaldab soovimatu müra, et parandada signaali-müra suhet ja tagada teabe edastamise selgus.
Praegu töötavad teadlased välja kahesageduslikke kiudvõimendeid (DBFA) ja ülilairibavõimendeid (UWOA), mille eesmärk on laiendada võimendusribalaiust kogu lainepikkuse jaotamise multipleksimise (WDM) sagedusribale. Hiljuti töötas Euroopa uurimisinstituutide ühine uurimisrühm välja footonkiipidel põhineva kulglaine parameetrilise võimendi. Tänu kompaktsele konstruktsioonile saavutab see ülilairiba signaali võimenduse ribalaiusega 140 nm (kolm korda suurem kui traditsioonilisel EDFA-l) ning mahtu on vähendatud sentimeetri tasemele, pakkudes ülikiiret tuge andmekeskustele ja tehisintellekti arvutustele. Need „supervõimendid” toetavad üle saja lainepikkuse edastamist kiu kohta, pannes aluse holograafilisele sidele ning intelligentsetele tehastele ja muudele rakendustele 6G ajastul.
Postituse aeg: 03.02.2026