Odborné znalosti

Výhody a nevýhody Ramanových vláknových zesilovačů

2021-06-23
Ramanův vláknový zesilovač (RFA) je důležitou součástí komunikačního systému s hustou vlnovou délkou multiplexování (DWDM).
V mnoha nelineárních optických médiích rozptyl světla pumpy s kratší vlnovou délkou způsobí, že se malá část dopadajícího výkonu přenese na jiný paprsek, jehož frekvence je posunuta dolů. Míra posunu frekvence dolů je určena vibračním režimem média. Tento proces se nazývá pulling Mannův efekt.
Pokud jsou ve vláknu současně přenášeny slabý signál a silná vlna světla pumpy a vlnová délka slabého signálu je umístěna do šířky pásma Ramanova zisku světla pumpy, slabé signální světlo může být zesíleno. Tento mechanismus je založen na stimulovaném Ramanově rozptylu Optický zesilovač se nazývá RFA.
výhoda
Ve srovnání s jinými různými typy optických zesilovačů mají Ramanovy vláknové zesilovače mnoho výhod:
(1) Velmi se liší od EDFA. RFA nevyžaduje speciální zisková média. Pokud běžné přenosové vlákno může dosáhnout zesílení optického signálu, může dosáhnout distribuovaného zesílení a přímého rozšíření a modernizace systému zesílení vlákna. Rozumné použití okna s nízkou ztrátou optického vlákna a další související vylepšení.
(2) Vlnová délka světla zesílení Ramanova zesilovače závisí na vlnové délce světla čerpadla. Teoreticky, pokud je zvolena vhodná vlnová délka světla pumpy, může být zesíleno libovolné pásmo optického signálu, aby se dosáhlo celopásmového Ramanova zesílení.
(3) Ramanův zisk optického vlákna má relativně široké frekvenční pásmo. Pokud je použit optický vláknový Ramanův zesilovač v režimu čerpání více vlnových délek, může to být více než
100nm ziskové spektrum.
(4) Nízká hlučnost. Hybridní zesilovač EDFA a RFA může výrazně zlepšit výkon přenosového systému.
(5) Spektrum zisku Ramanova vláknového zesilovače má superpoziční efekt. Metoda s více čerpadly může získat širší spektrum Ramanova zisku a spektrum Ramanova zisku jedné vlnové délky se bude vzájemně kompenzovat, aby bylo dosaženo efektu plochosti zisku. , Pro zajištění stability přenosu signálu.
(6) Sytost je velmi vysoká. Když se výkon zesíleného signálu začne blížit výkonu pumpy, pokles optického zisku je pouze 3 dB.
Mnoho z výše uvedených výhod také určuje, že Ramanovy vláknové zesilovače mohou být široce používány v komunikačních systémech WDM s vlákny.
Nevýhoda
(1) Nedostatečná šířka pásma zesílení;
(2) Nízký výstupní zisk;
(3) Výstupní zesílení není ploché.