Prionnsabal agus cur an sàsAmplifier snàithleach le dopadh erbium EDFA
Structar bunaiteachEDFAAmplifier snàithleach le doping erbium, a tha air a dhèanamh suas sa mhòr-chuid de mheadhan gnìomhach (dusanan de mheatairean de shnàithleach grianchloch le doping, trast-thomhas cridhe 3-5 micron, dùmhlachd doping (25-1000) x 10-6), stòr solais pumpa (990 no 1480nm LD), ceanglaiche optigeach agus inneal-aonrachaidh optigeach. Faodaidh solas comharran agus solas pumpa sgaoileadh san aon taobh (co-phumpadh), taobh mu choinneamh (pumpadh cùil), no an dà thaobh (pumpadh dà-shligheach) anns an t-snàithleach Erbium. Nuair a thèid an solas comharran agus an solas pumpa a stealladh a-steach don t-snàithleach erbium aig an aon àm, tha an ian erbium air a bhrosnachadh chun ìre lùtha àrd (siostam trì-ìrean) fo ghnìomh an t-solais pumpa, agus a dh’ aithghearr bidh e a’ crìonadh chun ìre metastable. Nuair a thilleas e chun staid talmhainn fo ghnìomh an t-solais comharran tachartais, tha am foton a tha a’ freagairt ris an t-solas comharran air a leigeil a-mach, gus am bi an comharra air a mheudachadh. Tha leud-bann mòr (suas ri 20-40nm) aig an speactram sgaoilidh fèin-ghluasadach meudaichte (ASE) aige agus tha dà mhullach ann a tha a’ freagairt ri 1530nm agus 1550nm fa leth.
Na prìomh bhuannachdan a tha aigAmplifier EDFAtha buannachd àrd, leud-bann mòr, cumhachd toraidh àrd, èifeachdas pumpaidh àrd, call cuir a-steach ìosal, agus neo-mhothachadh do staidean polarachaidh.
Prionnsabal obrach amplifier snàithleach le doping erbium
An amplifier snàithleach le dopadh erbium (Amplifier Optaigeach EDFA） air a dhèanamh suas sa mhòr-chuid de shnàithleach le doping erbium (mu 10-30m a dh'fhaid) agus stòr solais pumpaidh. Is e am prionnsapal obrach gu bheil an snàithleach le doping erbium a’ gineadh rèididheachd brosnaichte fo ghnìomh an stòr solais pumpaidh (tonn-fhad 980nm no 1480nm), agus gu bheil an solas rèididh ag atharrachadh le atharrachadh a’ chomharra solais cuir a-steach, a tha co-ionann ri bhith a’ neartachadh a’ chomharra solais cuir a-steach. Tha na toraidhean a’ sealltainn gu bheil buannachd amplifier snàithleach le doping erbium mar as trice 15-40db, agus faodar an astar sealaidheachd a mheudachadh barrachd air 100km. Mar sin, chan urrainn dha daoine gun faighneachd: carson a smaoinich luchd-saidheans air erbium le doping a chleachdadh ann an amplifier snàithleach gus dian tonnan solais a mheudachadh? Tha fios againn gur e eileamaid talmhainn tearc a th’ ann an erbium, agus gu bheil feartan structarail sònraichte aig eileamaidean talmhainn tearc. Tha doping eileamaidean talmhainn tearc ann an innealan optigeach air a bhith air a chleachdadh airson ùine mhòr gus coileanadh innealan optigeach a leasachadh, agus mar sin chan e factar gun fhiosta a tha seo. A bharrachd air sin, carson a tha tonn-fhaid stòr solais a’ phump air a thaghadh aig 980nm no 1480nm? Gu dearbh, faodaidh tonn-fhaid stòr solais a’ phump a bhith 520nm, 650nm, 980nm, agus 1480nm, ach tha cleachdadh air dearbhadh gur e tonn-fhaid leusair stòr solais pumpa 1480nm an èifeachdas as àirde, agus an uairsin tonn-fhaid stòr solais pumpa 980nm.
Structar corporra
Structar bunaiteach amplifier snàithleach le doping erbium (Amplifier Optigeach EDFA). Tha inneal-aonrachaidh aig ceann an cuir-a-steach agus ceann an toraidh, is e an adhbhar an comharra optigeach a thar-chur aon-shligheach. Tha tonn-fhaid de 980nm no 1480nm aig an inneal-brosnachaidh pumpa agus tha e air a chleachdadh gus lùth a thoirt seachad. Is e gnìomh a’ cheangail an comharra optigeach cuir-a-steach agus solas a’ phump a cheangal a-steach don t-snàithleach le doping erbium, agus lùth solas a’ phump a ghluasad chun chomharra optigeach cuir-a-steach tro ghnìomh an t-snàithleach le doping erbium, gus am bi àrdachadh lùtha an t-soidhne optigeach cuir-a-steach air a thoirt gu buil. Gus cumhachd optigeach toraidh nas àirde agus clàr-amais fuaim nas ìsle fhaighinn, bidh an amplifier snàithleach le doping erbium a thathas a’ cleachdadh ann an cleachdadh a’ gabhail ri structar dà stòr pumpa no barrachd le innealan-aonrachaidh sa mheadhan gus a chèile a sgaradh. Gus lùb buannachd nas fharsainge agus nas còmhnardaiche fhaighinn, thèid criathrag rèidh buannachd a chur ris.
Tha còig prìomh phàirtean anns an EDFA: snàithleach le dopadh erbium (EDF), ceanglaiche optaigeach (WDM), inneal-aonrachaidh optaigeach (ISO), criathrag optaigeach, agus solar pumpaidh. Am measg nan stòran pumpaidh a thathas a’ cleachdadh gu cumanta tha 980nm agus 1480nm, agus tha èifeachdas pumpaidh nas àirde aig an dà stòr pumpaidh seo agus thathas gan cleachdadh nas trice. Tha co-èifeachd fuaim stòr solais pumpaidh 980nm nas ìsle; Tha èifeachdas pumpaidh nas àirde aig stòr solais pumpaidh 1480nm agus faodaidh e cumhachd toraidh nas motha fhaighinn (mu 3dB nas àirde na stòr solais pumpaidh 980nm).
buannachd
1. Tha an tonn-fhaid obrachaidh a rèir an uinneig lughdachadh as lugha de shnàithleach aon-mhodh.
2. Èifeachdas ceangail àrd. Leis gur e amplifier snàithleach a th’ ann, tha e furasta a cheangal ris an t-snàithleach tar-chuir.
3. Èifeachdas tionndaidh lùtha àrd. Tha cridhe EDF nas lugha na cridhe snàithleach tar-chuir, agus tha an solas comharrachaidh agus solas pumpaidh air an tar-chur aig an aon àm ann an EDF, agus mar sin tha an comas optigeach glè dhùmhail. Tha seo a’ dèanamh an eadar-obrachadh eadar solas agus meadhan buannachd Er ian glè làn, còmhla ri fad iomchaidh de shnàithleach le doping erbium, agus mar sin tha èifeachdas tionndaidh lùth solais àrd.
4. Buannachd àrd, clàr-amais fuaim ìosal, cumhachd toraidh mòr, crosstalk ìosal eadar seanalan.
5. Feartan buannachd seasmhach: Chan eil EDFA mothachail air teòthachd, agus chan eil mòran co-dhàimh aig buannachd ri polarachadh.
6. Tha am feart buannachd neo-eisimeileach bho ìre bit an t-siostaim agus cruth dàta.
easbhaidh
1. Buaidh neo-loidhneach: Bidh EDFA a’ neartachadh a’ chumhachd optaigeach le bhith ag àrdachadh a’ chumhachd optaigeach a thèid a stealladh a-steach don t-snàithleach, ach mar as motha ’s ann as fheàrr. Nuair a thèid a’ chumhachd optaigeach a mheudachadh gu ìre àraidh, thèid buaidh neo-loidhneach snàithleach optaigeach a chruthachadh. Mar sin, nuair a thathar a’ cleachdadh àrd-neartaichean snàithleach optaigeach, bu chòir aire a thoirt do luach smachd a chumail air cumhachd snàithleach optaigeach aon-sianal a tha a’ tighinn a-steach.
2. Tha raon tonn-fhaid a’ bhuannachd stèidhichte: tha raon tonn-fhaid obrach EDFA còmhlan-C eadar 1530nm agus 1561nm; tha raon tonn-fhaid obrach EDFA còmhlan-L eadar 1565nm agus 1625nm.
3. Leud-bann buannachd neo-chothromach: Tha leud-bann buannachd amplifier snàithleach le dopadh erbium EDFA glè leathann, ach chan eil speactram buannachd an EDF fhèin rèidh. Feumar an criathrag rèidheachaidh buannachd a chleachdadh gus am buannachd a rèiteachadh ann an siostam WDM.
4. Duilgheadas le àrdachadh solais: Nuair a bhios slighe an t-solais àbhaisteach, bidh na h-ianan erbium a bhios air am brosnachadh leis an t-solas pumpa air an giùlan air falbh leis an t-solas comharraidh, agus mar sin a’ crìochnachadh leudachadh an t-solais comharraidh. Ma thèid an solas cuir a-steach a ghiorrachadh, leis gu bheil na h-ianan erbium meata-sheasmhach a’ leantainn air adhart a’ cruinneachadh, aon uair ‘s gu bheil an solas comharraidh air ath-nuadhachadh, leumaidh an lùth, agus mar thoradh air sin bidh àrdachadh solais ann.
5. Is e am fuasgladh air an àrdachadh optaigeach gnìomh lughdachadh cumhachd optaigeach fèin-ghluasadach (APR) no gnìomh dùnadh cumhachd optaigeach fèin-ghluasadach (APSD) a thoirt gu buil ann an EDFA, is e sin, bidh EDFA a’ lughdachadh a’ chumhachd gu fèin-ghluasadach no a’ tionndadh dheth a’ chumhachd gu fèin-ghluasadach nuair nach eil solas cuir a-steach ann, agus mar sin a’ cur casg air tachartas an t-siolandair.
Modh tagraidh
1. Tha an Amplifier àrdachaidh air a chleachdadh gus cumhachd chomharran ioma-thonn-fhaid a bhrosnachadh às dèidh na tonn àrdachaidh, agus an uairsin an sgaoileadh. Leis gu bheil cumhachd an t-soidhne às dèidh na tonn àrdachaidh mòr sa chumantas, chan eil clàr-amais fuaim agus buannachd amplifier cumhachd glè àrd. Tha cumhachd toraidh an ìre mhath mòr aige.
2. Bithear a’ cleachdadh an amplifier-loidhne, às dèidh an amplifier cumhachd, gus call tar-chuir na loidhne a chothromachadh bho àm gu àm, agus mar as trice bidh feum air clàr-amais fuaim beag agus cumhachd optigeach toraidh mòr.
3. Ro-Amplifier: Roimh an roinneadair agus às dèidh an amplifier loidhne, thathar ga chleachdadh gus an comharra a mheudachadh agus cugallachd an glacadair a leasachadh (ma choinnicheas an co-mheas comharra-gu-fuaim optigeach (OSNR) ris na riatanasan, faodaidh cumhachd cuir a-steach nas motha fuaim an glacadair fhèin a chumail fodha agus cugallachd an glacaidh a leasachadh), agus tha an clàr-amais fuaim glè bheag. Chan eil riatanas mòr ann air a’ chumhachd toraidh.
Àm puist: 17 Màrt 2025