Zesilovač vlákna dotovaného erbiem

EDFA je zesilovač vláken založený navlákno dopované erbiemprincip. Může se pochlubit výhodou, jako je široký rozsah vlnových délek, vysoký zisk zesílení, nízký šum a vysoká spolehlivost. Je široce používán v optických komunikačních systémech.

Komponenty EDFA

EDFA se skládá z vlákna dotovaného erbia, zdroje světla čerpadla, optického rozdělovače a spojky. Jádro EDFA je vlákno dopované erbiem. Jedná se o optické vlákno dopované prvkem a zesiluje optický signál excitací zdroje světla čerpadla. Zdroj světla čerpadla je zdrojem energie EDFA a je obvykle polovodičový laser 980nm nebo 1480nm. Optický rozdělovač odděluje světlo čerpadla a signální světlo, což jim umožňuje šířit se samostatně uvnitř vlákna dotovaného erbiem. Spojka spojuje světlo čerpadla a signální světlo do vlákna dotovaného erbiem.

Provozní princip EDFA

Když světlo čerpadla prochází vláknem dotovaným erbiem, jsou elektrony v prvku erbiové nadšené na vysokou energetickou hladinu a umisťují prvek erbia do vzrušeného stavu. Když signální světlo prochází vláknem dopovaným erbiem, vzrušený prvek erbia emituje fotony směrem k signálnímu světlu, což je jev známý jako stimulovaná emise. To zvyšuje energii signálního světla, čímž se zesiluje signální světlo. Konkrétně, když se fotony a signální fotony ve vlákně dopovaném erbiové setkají, vyměňují si energii a přenášejí energii fotonů čerpadla na signální fotony. Erbiový prvek ve vlákně dopované erbium má jedinečnou strukturu energetické úrovně, která účinně přenáší energii fotonů čerpadla na signální fotony, čímž se zesiluje signální světlo. Kromě toho ve vlákně dopované erbium zůstávají elektrony erbiového prvku v vzrušeném stavu po velmi krátkou dobu, pouze v řádu nanosekund, což činí proces amplifikace extrémně rychlý.

Výhody EDFA

Ve srovnání s jinými zesilovači vlákna nabízí EDFA následující výhody: 1. Široký rozsah vlnových délek: EDFA pokrývá vlnové délky C-pásma a B-pásma, což je činí vhodné pro různé optické komunikační systémy. 2. Vysoký amplifikační zisk: EDFA může dosáhnout amplifikačního zisku přesahujícího 30 dB s vysokou uniformitou. 3. Nízký šum: EDFA má postavu s nízkým šumem, což umožňuje přenos vláken na dlouhé vzdálenosti. 4. Vysoká spolehlivost: EDFA nabízí vysokou spolehlivost a dlouhou životnost, splňuje požadavky optických komunikačních systémů.