Paglalarawan: Erbium-doped fiber Amplifier EDFA Optical Amplifier

Paglalarawan: Amplifier ng Fiber na may ErbiumEDFA Optical Amplifier

Amplifier ng optical fiber na may doping erbium (EDFA, ibig sabihin, ang optical signal amplifier na may Er3+ na naka-dop sa fiber core sa pamamagitan ng signal) ay ang unang optical amplifier na binuo ng University of Southampton noong 1985, at ito ay isa sa mga pinakadakilang imbensyon sa komunikasyon ng optical fiber. Ang erbium-doped fiber ay isang uri ng fiber na may maliit na dami ng rare earth element erbium (Er) ions sa quartz fiber, na siyang core ngAmplifier ng hibla na may doping erbiumMula noong huling bahagi ng dekada 1980, nagkaroon ng malalaking tagumpay sa pananaliksik ng mga erbium-doped fiber amplifier. Malaki ang naitulong ng teknolohiyang WDM sa pagpapalawak ng kapasidad ng komunikasyon ng optical fiber. Ito ang pinakamalawak na ginagamit na optical amplifier sa komunikasyon ng optical fiber.

Aplikasyon: Ang optical fiber amplifier ay isang optical amplifier device na direktang nagpapalakas ng optical signal sa optical fiber communication system. Sa sistema ng komunikasyon na gumagamit ng optical fiber, ito ay isang teknolohiyang direktang nagpapalakas ng optical signal nang hindi kino-convert ang optical signal sa isang electrical signal. Ang erbium-doped fiber amplifier (EDFA Optical Amplifier, ibig sabihin, ang optical signal amplifier na may erbium ion Er3+ sa fiber core sa pamamagitan ng signal) ay ang unang optical amplifier na binuo ng University of Southampton sa United Kingdom at Tohoku University ng Japan, ito ay isa sa mga pinakadakilang imbensyon sa optical fiber communication. Ang erbium-doped fiber ay isang uri ng fiber na may maliit na dami ng rare earth element erbium (Er) ions sa quartz fiber, na siyang core ng Erbium-doped fiber amplifier. Simula noong huling bahagi ng 1980s, nagkaroon ng mga pangunahing tagumpay sa pananaliksik ng erbium-doped fiber amplifiers. Ang teknolohiyang WDM ay lubos na nagpapataas ng kapasidad ng optical fiber communication. Ito ang pinakamalawak na ginagamit na optical amplifier sa optical fiber communication.

Pangunahing parametro

Pangalan ng salita: Erbium-doped fiber amplifier

Kaugnay na termino:Optical Amplifier

Ang quartz fiber na nilagyan ng mga rare earth elements (tulad ng Nd, Er, Pr, Tm, atbp.) ay maaaring bumuo ng isang multi-level laser system, at direktang palakasin ang input signal light sa ilalim ng aksyon ng pump light. Matapos magbigay ng naaangkop na feedback, nabubuo ang fiber laser. Ang operating wavelength ng ND-doped fiber amplifier ay 1060nm at 1330nm, ngunit ang pag-unlad at aplikasyon nito ay limitado dahil sa paglihis mula sa pinakamainam na port ng fiber communication at ilang iba pang mga kadahilanan. Ang operating wavelength ng EDFA at PDFA ay nasa pinakamababang loss (1550nm) at zero dispersion wavelength (1300nm) window ng optical fiber communication ayon sa pagkakabanggit, at ang TDFA ay gumagana sa S-band, na angkop para sa mga aplikasyon ng optical fiber communication system. Lalo na ang EDFA, ang pinakamabilis na pag-unlad, ay naging praktikal.

Batay sa pag-unlad ng erbium-doped fiber, maraming bagong fiber amplifier ang patuloy na lumilitaw. Halimbawa, ang dual-band fiber amplifier (DBFA) na nakabatay sa erbium-doped fiber ay isang broadband optical amplifier, at ang broadband ay maaaring sumaklaw sa halos buong wavelength division multiplexing (WDM) bandwidth. Ang isang katulad na produkto ay ang ultra-wideband optical amplifier (UWOA), na may coverage bandwidth upang palakasin ang hanggang 100 wavelength channels sa isang fiber.

Praktikal na aplikasyon

Ang aplikasyon ng Erbium-doped fiber amplifier (EDFA Amplifier) ​​sa kumbensyonal na optical fiber digital communication system ay maaaring makatipid ng maraming optical Repeater, at ang distansya ng relay ay lubos na napapalawak, na may malaking kahalagahan para sa long-distance cable trunk system.

Kabilang sa mga pangunahing aplikasyon nito ang:

1, maaaring gamitin bilang light distance amplifier. Maraming limitasyon ang mga tradisyonal na electronic fiber optic Repeater. Halimbawa, kapag ang digital signal at analog signal ay kino-convert sa isa't isa, dapat palitan ang repeater nang naaayon; kapag ang kagamitan ay nagbabago mula sa mababang bilis patungo sa mataas na bilis, dapat palitan ang repeater nang naaayon. Nagpapadala lamang ng parehong wavelength ng light signal, at ang istraktura ay kumplikado, mahal, at iba pa. Nalalampasan ng mga erbium-doped fiber amplifier ang mga pagkukulang na ito, hindi lamang nila kailangang magbago kasabay ng pagbabago ng signal mode, ngunit hindi rin kailangang palitan kapag ang kagamitan ay pinalawak o ginagamit para sa optical wavelength division multiplexing.

2, maaaring gamitin bilang post amplifier ng optical transmitter at preamplifier ng optical receiver. Bilang post amplifier ng optical transmitter, ang transmission power ng laser ay maaaring pataasin mula 0db hanggang +10db. Kapag ginamit bilang preamplifier ng optical receiver, ang sensitivity nito ay maaari ring lubos na mapabuti. Samakatuwid, 1-2 erbium-doped amplifiers lamang ang naka-set sa linya, at ang distansya ng transmission ng signal ay maaaring dagdagan ng 100-200km.

Bukod pa rito, ang erbium-doped fiber amplifier (EDFA Amplifier) upang malutas ang problema. Ang mga natatanging bentahe ng mga Erbium-doped fiber amplifier ay kinilala ng mundo, at lalong ginagamit. Gayunpaman, ang mga Erbium-doped fiber amplifier ay mayroon ding ilang mga limitasyon. Halimbawa, sa malayuang komunikasyon ay hindi maaaring pataas at pababa, ang pakikipag-ugnayan sa negosyo ng istasyon ay mas mahirap, hindi madaling mahanap ang mga depekto, ang buhay ng pinagmumulan ng ilaw ng bomba ay hindi mahaba, sa patuloy na pag-unlad ng teknolohiya ng komunikasyon ng optical fiber, ang mga problemang ito ay kasiya-siyang malulutas.