Odborné znalosti

Jak funguje vláknový zesilovač?

2021-05-28
Při příliš dlouhém intervalu přenosu (více než 100 km) bude mít optický signál velkou ztrátu. V minulosti lidé obecně používali optické opakovače pro rozšíření optického signálu. Tento druh zařízení má při praktickém použití určitá omezení a postupně se místo optických vláknových zesilovačů princip činnosti optických vláknových zesilovačů zobrazuje na obrázku níže. Dokáže přímo rozšiřovat optické signály bez nutnosti procházet procesem opticko-elektricko-optické konverze.
Jaké druhy vláknových zesilovačů existují?
1. Erbiem dopovaný vláknový zesilovač (EDFA)
Erbiem dopovaný vláknový zesilovač (EDFA)se skládá hlavně z vlákna dopovaného erbiem, světelného zdroje čerpadla, optické spojky, optického izolátoru a optického filtru. Mezitím je vlákno dopované erbiem hlavní složkou optického zesílení signálu, používá se hlavně k dokončení 1550 nm Rozšíření pásma optického signálu, proto erbiem dopovaný vláknový zesilovač (EDFA) funguje nejlépe v rozsahu vlnových délek 1530 nm až 1565 nm.
Silné stránky: Využití výkonu pumpy je nejvyšší (více než 50 %) a optický signál v pásmu 1550 nm lze rozšířit přímo a společně, zisk přesahuje 50 dB a šum při dlouhodobém přenosu je malý.
Vady: Erbiem dopovaný vláknový zesilovač (EDFA) má velké rozměry a tento typ zařízení nemůže fungovat v souladu s jinými polovodičovými zařízeními.
2. Ramanův zesilovač
Ramanův zesilovač je jediné zařízení, které dokáže zesílit optický signál v pásmu 1292 nm~1660 nm. Jeho princip fungování je založen na stimulovaném Ramanově rozptylovém efektu v křemenném vláknu. Jak je znázorněno na obrázku níže, když je ve světle pumpy Když je slabý světelný signál v šířce pásma Ramanova zisku přenášen v optickém vláknu spolu se silnou vlnou pumpy, slabý světelný signál se zvětší kvůli Ramanovu rozptylu. účinek.
Výhody: Je použitelný pro širokou škálu pásem, které lze použít v instalovaných aplikacích s jednovidovým vláknem, které mohou doplnit nedostatek erbiem dopovaných vláknových zesilovačů (EDFA), s nízkou spotřebou energie a nízkým přeslechem.
Závady: vysoký výkon čerpadla, chaotický systém řízení zisku a vysoká hlučnost.
3. Polovodičový optický zesilovač (SOA)
Polovodičový zesilovač s optickým vláknem (SOA)používá polovodičové materiály jako médium pro zesílení a jeho vstup a výstup optického signálu mají antireflexní povlaky, aby se zabránilo odrazům na koncové ploše zesilovače a eliminoval účinek rezonátoru.
Výhody: malá velikost, nízký výstupní výkon, malá šířka pásma zesílení, lze použít v různých pásmech, levnější než erbiem dopovaný vláknový zesilovač (EDFA) a lze jej použít s polovodičovým vybavením, může dokončit prokládanou modulaci zesílení, prokládanou fázi modulace, vlnová délka Čtyři nelineární operace transformace a čtyřvlnného směšování.
Vady: Funkce není tak vysoká jako u erbiem dopovaného vláknového zesilovače (EDFA), s vysokým šumem a nízkým ziskem.