Kirjeldus: Erbiumiga legeeritud kiudvõimendi EDFA optiline võimendi

Kirjeldus: Erbiumiga legeeritud kiudvõimendiEDFA optiline võimendi

Erbiumiga legeeritud kiudoptiline võimendi (EDFA, st optiline signaalivõimendi, mille kiu südamikus on signaali kaudu legeeritud Er3+ iooniga, on esimene optiline võimendi, mille töötas välja Southamptoni ülikool 1985. aastal ja see on üks suurimaid leiutisi optilise kiu kommunikatsiooni valdkonnas. Erbiumiga legeeritud kiud on kiud, mille kvartskius on väike kogus haruldaste muldmetallide erbiumi (Er) ioone, mis on südamik.Erbiumiga legeeritud kiudvõimendiAlates 1980. aastate lõpust on erbiumiga legeeritud kiudvõimendite uurimisel tehtud suuri läbimurdeid. WDM-tehnoloogia on oluliselt suurendanud kiudoptilise side läbilaskevõimet. See on kiudoptilise side kõige laialdasemalt kasutatav optiline võimendi.

Rakendus: Kiudoptiline võimendi on optiline võimendiseade, mis võimendab optilist signaali otse kiudoptilise side süsteemis. Kiudoptilise side süsteemis on see tehnoloogia, mis võimendab optilist signaali otse, muutmata optilist signaali elektriliseks signaaliks. Erbiumiga legeeritud kiudvõimendi (EDFA optiline võimendi, st optiline signaalivõimendi, mille kiu südamikus on signaali kaudu erbiumioon Er3+) on esimene optiline võimendi, mille töötasid välja Ühendkuningriigi Southamptoni ülikool ja Jaapani Tohoku ülikool ning mis on üks suurimaid leiutisi kiudoptilise side valdkonnas. Erbiumiga legeeritud kiud on kiud, mis sisaldab kvartskius väikest kogust haruldaste muldmetallide erbiumi (Er) ioone, mis on erbiumiga legeeritud kiudvõimendi südamik. Alates 1980. aastate lõpust on erbiumiga legeeritud kiudvõimendite uurimisel tehtud suuri läbimurdeid. WDM-tehnoloogia on oluliselt suurendanud kiudoptilise side läbilaskevõimet. See on kiudoptilise side valdkonnas kõige laialdasemalt kasutatav optiline võimendi.

Põhiparameeter

Sõna nimi: Erbiumiga legeeritud kiudvõimendi

Seotud termin:Optiline võimendi

Haruldaste muldmetallidega (nt Nd, Er, Pr, Tm jne) legeeritud kvartskiud võivad moodustada mitmetasandilise lasersüsteemi ja pumba valguse toimel sisendsignaali valgust otse võimendada. Pärast sobiva tagasiside andmist moodustatakse kiudlaser. ND-legeeritud kiudvõimendi töölainepikkused on 1060 nm ja 1330 nm, kuid selle arendamine ja rakendamine on piiratud kiudside optimaalsest pordist kõrvalekaldumise ja mõne muu põhjuse tõttu. EDFA ja PDFFA töölainepikkused on vastavalt kiudside väikseima kaduga (1550 nm) ja nulldispersiooniga (1300 nm) lainepikkuse vahemikus ning TDFA töötab S-ribas, mis sobib väga hästi kiudsidesüsteemide rakenduste jaoks. Eriti kiirelt arenenud EDFA on olnud praktiline.

Erbiumiga legeeritud kiu arengu põhjal ilmub pidevalt palju uusi kiudvõimendeid. Näiteks erbiumiga legeeritud kiul põhinev kahesageduslik kiudvõimendi (DBFA) on lairiba optiline võimendi ja lairiba suudab katta peaaegu kogu lainepikkuse jaotamise multipleksimise (WDM) ribalaiuse. Sarnane toode on ülilairiba optiline võimendi (UWOA), mille katvusribalaius võimaldab võimendada kuni 100 lainepikkusega kanalit ühes kius.

Praktiline rakendus

Erbiumiga legeeritud kiudvõimendi (EDFA võimendi) kasutamine tavapärases optilise kiu digitaalses sidesüsteemis võib säästa palju optilisi repiitereid ja relee vahemaa suureneb oluliselt, mis on pikamaa kaabelliinide süsteemi jaoks väga oluline.

Selle peamised rakendused hõlmavad järgmist:

1, saab kasutada valguskauguse võimendina. Traditsioonilistel elektroonilistel fiiberoptilistel repiiteritel on palju piiranguid. Näiteks kui digitaalsignaal ja analoogsignaal teisendatakse üksteiseks, tuleks repiiterit vastavalt muuta; kui seade muutub madalalt kiiruselt suurele kiirusele, tuleks repiiter vastavalt välja vahetada. Edastab ainult sama lainepikkusega valgussignaali ning struktuur on keeruline, kallis jne. Erbiumiga legeeritud fiibervõimendid ületavad need puudused, mitte ainult ei pea need signaali režiimi muutumisel muutuma, vaid neid ei pea ka seadme laiendamisel või optilise lainepikkuse jaotamise multipleksimisel välja vahetama.

2, seda saab kasutada optilise saatja järelvõimendi ja optilise vastuvõtja eelvõimendi rollis. Optilise saatja järelvõimendina saab laseri edastusvõimsust suurendada 0 dB-lt +10 dB-ni. Optilise vastuvõtja eelvõimendina kasutamisel saab oluliselt parandada ka selle tundlikkust. Seetõttu kasutatakse liinil ainult 1-2 erbiumiga legeeritud võimendit ja signaali edastuskaugust saab suurendada 100-200 km võrra.

Lisaks erbiumiga legeeritud kiudvõimendi (EDFA võimendi) probleemi lahendamiseks. Erbiumiga legeeritud kiudvõimendite ainulaadsed eelised on kogu maailmas tunnustatud ja neid on üha laialdasemalt kasutatud. Erbiumiga legeeritud kiudvõimenditel on aga ka mõningaid piiranguid. Näiteks pikamaaühenduses ei saa üles-alla liikuda, jaamade ärikontakt on keerulisem, rikkeid pole lihtne leida, pumba valgusallika eluiga ei ole pikk ja kiudoptilise kommunikatsioonitehnoloogia pideva arenguga lahendatakse need probleemid rahuldavalt.