פּרינציפּ און אַפּליקאַציע פוןEDFA ערביום-דאָפּעד פיברע אַמפּליפייער
די גרונט־סטרוקטור פוןEDFAערביום-דאָפּעד פיברע אַמפּליפייער, וואָס איז דער הויפּט צוזאַמענגעשטעלט פון אַן אַקטיוון מעדיום (דעצענס פון מעטער לאַנג דאָפּעד קוואַרץ פיברע, האַרץ דיאַמעטער 3-5 מיקראָנס, דאָפּינג קאַנסאַנטריישאַן (25-1000)x10-6), פּאָמפּע ליכט מקור (990 אָדער 1480 נם LD), אָפּטיש קאַפּלער און אָפּטיש יסאָלאַטאָר. סיגנאַל ליכט און פּאָמפּע ליכט קענען פאַרשפּרייטן אין דער זעלביקער ריכטונג (קאָ-פּאַמפּינג), פאַרקערט ריכטונג (פאַרקערט פּאָמפּינג), אָדער ביידע ריכטונגען (בידירעקשאַנאַל פּאָמפּינג) אין די ערביום פיברע. ווען די סיגנאַל ליכט און פּאָמפּע ליכט ווערן ינדזשעקטעד אין די ערביום פיברע אין דער זעלביקער צייט, די ערביום יאָן איז יקסייטאַד צו די הויך ענערגיע מדרגה (דריי-מדרגה סיסטעם) אונטער די קאַמף פון די פּאָמפּע ליכט, און באַלד דיקלייד צו די מעטאַסטאַבאַל מדרגה. ווען עס קערט צוריק צו די גרונט שטאַט אונטער די קאַמף פון די ינקידענט סיגנאַל ליכט, די פאָטאָן קאָראַספּאַנדינג צו די סיגנאַל ליכט איז ימיטיד, אַזוי אַז די סיגנאַל איז אַמפּליפיעד. איר פארשטארקטע ספאנטאנישע עמיסיע (ASE) ספּעקטרום האט א גרויסע באַנדברייט (ביז 20-40 נם) און האט צוויי שפּיצן וואָס קאָרעספּאָנדירן צו 1530 נם און 1550 נם בהתאמה.
די הויפּט מעלות פוןEDFA פארשטארקערזענען הויך געווינס, גרויס באַנדווידט, הויך רעזולטאַט מאַכט, הויך פּאָמפּע עפעקטיווקייַט, נידעריק ינסערשאַן אָנווער, און ינסענסיטיוויטי צו פּאָלאַריזאַציע שטאַטן.
דער אַרבעט פּרינציפּ פון אַ ערביום-דאָפּעד פיברע אַמפּליפייער
דער ערביום-דאָפּעד פיברע אַמפּליפייער (EDFA אָפּטישער אַמפּליפייער） איז דער עיקר צוזאמענגעשטעלט פון א ערביום-דאָפּירטער פיבער (ארום 10-30 מעטער אין לענג) און א פּאָמפּע ליכט מקור. דער אַרבעט פּרינציפּ איז אַז די ערביום-דאָפּירטע פיבער דזשענערירט סטימולירטע ראַדיאַציע אונטער דער אַקציע פון דער פּאָמפּע ליכט מקור (כוואַליע לענג 980 נם אָדער 1480 נם), און די שטראַלנדיקע ליכט ענדערט זיך מיט דער ענדערונג פון די אַרייַנגאַנג ליכט סיגנאַל, וואָס איז גלייך צו פֿאַרשטאַרקן די אַרייַנגאַנג ליכט סיגנאַל. די רעזולטאַטן ווייַזן אַז די געווינס פון ערביום-דאָפּירטער פיבער אַמפּליפייער איז געוויינטלעך 15-40 דב, און די רעליי דיסטאַנס קען זיין געוואקסן מיט מער ווי 100 קילאָמעטער. אַזוי, מענטשן קענען נישט אַנדערש ווי פרעגן: פארוואס האבן וויסנשאַפטלער געדאַנק פון ניצן דאָפּירט ערביום אין פיבער אַמפּליפייער צו פאַרגרעסערן די אינטענסיטעט פון ליכט כוואַליעס? מיר וויסן אַז ערביום איז אַ זעלטן ערד עלעמענט, און זעלטן ערד עלעמענטן האָבן זייערע ספּעציעלע סטרוקטורעלע קעראַקטעריסטיקס. דאָפּינג זעלטן ערד עלעמענטן אין אָפּטישע דעוויסעס איז געניצט געוואָרן פֿאַר אַ לאַנגע צייט צו פֿאַרבעסערן די פאָרשטעלונג פון אָפּטישע דעוויסעס, אַזוי דאָס איז נישט קיין צופאַל פאַקטאָר. דערצו, פארוואס איז די כוואַליע-לענג פון דער פּאָמפּע ליכט-קוואַל אויסגעקליבן ביי 980 נם אדער 1480 נם? אין פאַקט, די כוואַליע-לענג פון דער פּאָמפּע ליכט-קוואַל קען זיין 520 נם, 650 נם, 980 נם, און 1480 נם, אָבער פּראַקטיק האט באַוויזן אַז די כוואַליע-לענג פון 1480 נם פּאָמפּע ליכט-קוואַל לאַזער עפעקטיווקייט איז די העכסטע, נאכגעפאָלגט דורך די כוואַליע-לענג פון 980 נם פּאָמפּע ליכט-קוואַל.
פיזישע סטרוקטור
גרונטלעכע סטרוקטור פון ערביום-דאָפּירטן פיברע אַמפּליפייער (EDFA אָפּטישער אַמפּליפייער). עס איז דא אן איזאָלאַטאָר ביים אַרייַנגאַנג און ביים אַרויסגאַנג, דער ציל איז צו מאַכן דעם אָפּטישן סיגנאַל איין-וועג טראַנסמיסיע. דער פּאָמפּע עקסיטער האט א כוואַליע-לענג פון 980 נם אדער 1480 נם און ווערט גענוצט צו צושטעלן ענערגיע. די פונקציע פון דעם קאַפּלער איז צו פאַרבינדן דעם אַרייַנגאַנג אָפּטישן סיגנאַל און די פּאָמפּע ליכט אין דעם ערביום-דאָפּירטן פיברע, און טראַנספערירן די ענערגיע פון דעם פּאָמפּע ליכט צום אַרייַנגאַנג אָפּטישן סיגנאַל דורך דער אַקציע פון דעם ערביום-דאָפּירטן פיברע, כדי צו דערגרייכן די ענערגיע אַמפּליפיקאַציע פון דעם אַרייַנגאַנג אָפּטישן סיגנאַל. כּדי צו באַקומען העכערע אַרויסגאַנג אָפּטישע מאַכט און נידעריקער ראַש אינדעקס, דער ערביום-דאָפּירטער פיברע אַמפּליפייער וואָס ווערט גענוצט אין פּראַקסיס נעמט אָן די סטרוקטור פון צוויי אדער מער פּאָמפּע קוועלער מיט איזאָלאַטאָרן אין מיטן צו איזאָלירן איינער דעם אַנדערן. כּדי צו באַקומען א ברייטערע און פלאַכערע געווינס קורווע, ווערט א געווינס פלאַטנינג פילטער צוגעגעבן.
די EDFA באשטייט פון פינף הויפט טיילן: ערביום-דאָפּעד פיברע (EDF), אָפּטישער קאַפּלער (WDM), אָפּטישער איזאָלאַטאָר (ISO), אָפּטישער פילטער, און פּאָמפּע צושטעל. אָפט גענוצטע פּאָמפּע קוועלער אַרייַננעמען 980 נם און 1480 נם, און די צוויי פּאָמפּע קוועלער האָבן העכערע פּאָמפּע עפעקטיווקייט און ווערן מער גענוצט. 980 נם פּאָמפּע ליכט מקור ראַש קאָעפיציענט איז נידעריקער; די 1480 נם פּאָמפּע ליכט מקור האט העכערע פּאָמפּע עפעקטיווקייט און קען באַקומען גרעסערע אַוטפּוט מאַכט (וועגן 3dB העכער ווי די 980 נם פּאָמפּע ליכט מקור).
מייַלע
1. די אַפּערייטינג כוואַליע לענג איז קאָנסיסטענט מיט די מינימום אַטענואַטיאָן פֿענצטער פון איין-מאָד פיברע.
2. הויכע קאַפּלינג עפעקטיווקייט. ווייל עס איז אַ פיברע אַמפּליפייער, איז עס גרינג צו קאַפּלינג מיט די טראַנסמיסיע פיברע.
3. הויך ענערגיע קאנווערזיע עפעקטיווקייט. דער קערן פון EDF איז קלענער ווי יענער פון טראנסמיסיע פיברע, און די סיגנאל ליכט און פאמפ ליכט ווערן טראנסמיטירט סיימאַלטייניש אין EDF, אזוי איז די אפטישע קאפאציטעט זייער קאנצענטרירט. דאס מאכט די אינטעראקציע צווישן ליכט און די געווינס מעדיום Er יאָן זייער פול, צוזאמען מיט די צוגעפאסטע לענג פון ערביום-דאָפּעד פיברע, אזוי איז די קאנווערזיע עפעקטיווקייט פון ליכט ענערגיע הויך.
4. הויך געווינען, נידעריק ראַש אינדעקס, גרויס רעזולטאַט מאַכט, נידעריק קראָסטאָלק צווישן טשאַנאַלז.
5. סטאַבילע געווינס קעראַקטעריסטיקס: EDFA איז נישט סענסיטיוו צו טעמפּעראַטור, און געווינס האט קליין קאָרעלאַציע מיט פּאָלאַריזאַציע.
6. די געווינס פֿונקציע איז אומאָפּהענגיק פֿון די סיסטעם ביט ראַטע און דאַטן פֿאָרמאַט.
מאַנגל
1. נישט-לינעארער עפעקט: EDFA פארשטארקט די אפטישע מאכט דורך פארגרעסערן די אפטישע מאכט וואס ווערט אריינגעשפריצט אין די פיברע, אבער ווי גרעסער אלץ בעסער. ווען די אפטישע מאכט ווערט פארגרעסערט צו א געוויסן גראד, וועט דער נישט-לינעארער עפעקט פון אפטישע פיברע געשאפן ווערן. דעריבער, ווען מען ניצט אפטישע פיברע פארשטארקער, זאל מען אויפמערקזאם זיין אויף דעם ווערט פון קאנטראלירן די איין-קאנאל אריינקומענדיקע פיברע אפטישע מאכט.
2. די געווינס כוואַליע לענג קייט איז פאַרפעסטיקט: די אַרבעט כוואַליע לענג קייט פון C-באַנד EDFA איז 1530 נם ~ 1561 נם; די אַרבעט כוואַליע לענג קייט פון L-באַנד EDFA איז 1565 נם ~ 1625 נם.
3. אומגלייכע געווינס באַנדווידט: די געווינס באַנדווידט פון EDFA ערביום-דאָפּט פיברע אַמפּליפייער איז זייער ברייט, אָבער די געווינס ספּעקטרום פון EDF אַליין איז נישט פלאַך. דער געווינס פלאַטנינג פילטער מוז ווערן אנגענומען צו פלאַטן דעם געווינס אין WDM סיסטעם.
4. ליכט-שוועל פראבלעם: ווען דער ליכט-וועג איז נארמאל, ווערן די ערביום יאנען אויפגערעגט דורך דעם פאמפ ליכט אוועקגעפירט דורך דעם סיגנאל ליכט, אזוי פארענדיגנדיג די פארשטארקונג פון דעם סיגנאל ליכט. אויב דאס אריינגאנג ליכט ווערט אפגעקירצט, ווייל די מעטאסטאבילע ערביום יאנען גייען ווייטער אן צו זאמלען, ווען דער סיגנאל ליכט אריינגאנג ווערט צוריקגעשטעלט, וועט די ענערגיע שפרינגען, וואס רעזולטירט אין א ליכט-שוועל.
5. די לייזונג צו דער אפטישער סורדזש איז צו רעאליזירן די אויטאמאטישע אפטישע מאכט רעדוקציע (APR) אדער אויטאמאטישע אפטישע פאוער אויס (APSD) פונקציע אין EDFA, דאס הייסט, EDFA רעדוצירט אויטאמאטיש די מאכט אדער טוט אויטאמאטיש אויסלעשט די מאכט ווען עס איז נישטא קיין אינפוט ליכט, דערמיט אונטערדריקנדיג דאס אויפטרעטן פון דער סורדזש פענאמען.
אַפּליקאַציע מאָדע
1. דער בוסטער אַמפּליפייער ווערט גענוצט צו פֿאַרשטאַרקן די מאַכט פֿון קייפל כוואַליע-לענג סיגנאַלן נאָך דער בוסטער כוואַליע, און דערנאָך זיי איבערשיקן. ווײַל די סיגנאַל מאַכט נאָך דער בוסטער כוואַליע איז בכלל גרויס, איז דער ראַש אינדעקס און געווינס פֿון אַ מאַכט אַמפּליפייער נישט זייער הויך. עס האט אַ רעלאַטיוו גרויסע אַרויסגאַנג מאַכט.
2. ליניע-אמפליפייער, נאך דעם מאכט אמפליפייער, ווערט גענוצט צו פעריאדיש קאמפענסירן דעם ליניע טראנסמיסיע פארלוסט, וואס פארלאנגט בכלל א רעלאטיוו קליינעם ראַש אינדעקס און א גרויסע אויסגאנג אפטישע מאכט.
3. פאַר-פאַרשטאַרקער: פֿאַר דעם שפּליטער און נאָך דעם ליניע-פאַרשטאַרקער, ווערט עס גענוצט צו פֿאַרשטאַרקן דעם סיגנאַל און פֿאַרבעסערן די סענסיטיוויטי פֿונעם ריסיווער (אין פֿאַל אַז דער אָפּטישער סיגנאַל-צו-ראַש פאַרהעלטעניש (OSNR) טרעפֿט די באַדערפֿנישן, קען די גרעסערע אַרייַנגאַנג-מאַכט אונטערדריקן דעם ראַש פֿונעם ריסיווער אַליין און פֿאַרבעסערן די ריסיווינג-סענסיטיוויטי), און דער ראַש-אינדעקס איז זייער קליין. עס איז נישטאָ קיין גרויסע באַדערפֿניש אויף דער אַרויסגאַנג-מאַכט.
פּאָסט צייט: 17טן מערץ 2025