1. КлассификацияFЙербAмамленерлер
Оптикалық күшейткіштердің үш негізгі түрі бар:
(1) жартылай өткізгіштік оптикалық күшейткіш (SOA, жартылай өткізгіштігі оптикалық күшейткіш);
(2) Сирек кездесетін элементтермен (эрбий Эрбий, Thulium TM, Praseyymium PR, Ruldium PR, Rubidium PR, т.б.), негізінен эрбийдің доппен күшейткіштері (Edfa), сондай-ақ тулий-допедті талшықты күшейткіштер (TDFA) және прасодилмий-допедті талшықты күшейткіштер (PDFA) және т.б.
(3) Сызықты емес талшықты күшейткіштер, негізінен талшықты Раман күшейткіштері (FRA, Fiber Raman күшейткіші). Осы оптикалық күшейткіштердің негізгі өнімділігі кестеде көрсетілген
Эдфа (эрбиум допед талшықты күшейткіш)
Көп деңгейлі лазерлік жүйені сирек жер элементтерімен (мысалы, ND, ER, PR, TM, TM және т.б.) кварц талшығын доппен қалыптастыруға болады, ал кіріс сигналының шамы сорғының жарығының әсерінен тікелей күшейтіледі. Тиісті кері байланыс бергеннен кейін, талшықты лазер түзіледі. ND-DOPED талшықты күшейткіштің толқын ұзындығы - 1060NM және 1330NM, ал оны әзірлеу және қолдану талшықты оптикалық байланыс порты мен басқа себептерден ауытқуына байланысты шектеулі. EDFA және PDFA-ның жұмыс толқын ұзындығы сәйкесінше ең төменгі шығынның (1550Нм) және оптикалық талшықты байланыстың нөлдік дисперсиясы (1300NM) және TDFA оптикалық талшықты байланыс жүйелеріне өте ыңғайлы S-диапазонда жұмыс істейді. Әсіресе, ең қарқынды даму, практикалық болды.
ТаPЭдфа ринфинаты
EDFA негізгі құрылымы 1 (A) суретте көрсетілген, ол негізінен белсенді ортадан тұрады (эрбий-допедты талшық), оның құрамында (25-1000) x10-6 (25-1000) x10-6), сорғы жарығы (990 немесе 1480NM LD), оптикалық муфт және оптикалық изолятор. Сигнал шамы мен сорғы шамы бірдей бағытта (коиративті сорғы), қарама-қарсы бағыттарға (кері сорғыға) немесе эрбия талшығындағы екі бағытта (екі бағыттағы сорғылар) таралады. Сигнал шамы мен сорғы шамы бір уақытта ERBIUM FERDER-ге инъекцияға ұшыраған кезде, эрбиялық иондар сорғы жарығының әсерінен жоғары энергия деңгейіне толады (1-сурет), ол инциденттік сигналдың әсері бойынша жер күйіне оралғанда, ол жер күйіне оралғанда, ол сигнал шамына сәйкес келеді, бұл сигналдың жарыққа сәйкес келеді, сондықтан сигнал күшейтіледі. 1-сурет (c) оның күшейтілген стихиялық шығарындылары (ASE), үлкен өткізу қабілеті бар (20-40NM дейін) және 1530nm және 1550NM сәйкес келетін екі шыңы.
EDFA-ның негізгі артықшылықтары жоғары пайда, үлкен өткізу қабілеттілігі, жоғары өнім, жоғары өнім, жоғары сорғы тиімділігі, кірістірілген жоғары шығын, кірістірілген азаяды және поляризация күйіне деген тәуелсіздік.
2. Талшықты оптикалық күшейткіштермен проблемалар
Оптикалық күшейткішті (әсіресе edfa) өте көп артықшылықтарға ие болса да, бұл өте жақсы күшейткіш емес. Сигналдың SNR-ді азайтатын қосымша шуылдан басқа, басқа да кемшіліктер бар, мысалы:
- күшейткіштің диспетчеріне алу спектрінің біркелкі еместігі көп арналы күшейту қойылымына әсер етеді;
- Оптикалық күшейткіштер каскадталған кезде, асс санасы, талшықты дисперсия және сызықты емес әсерлердің әсері жинақталады.
Бұл мәселелер қолдану және жүйелік дизайн бойынша ескерілуі керек.
3. Оптикалық талшықты байланыс жүйесінде оптикалық күшейткішті қолдану
Оптикалық талшықты байланыс жүйесінде,Талшықты оптикалық күшейткішТаратқыштың күшейткіші ретінде, сонымен қатар, берілетін сезімталдықты арттыру үшін таратқыштың күшейткіші ретінде ғана емес, сонымен қатар қабылдағыштың алдын-ала күшейткіші ретінде, сонымен қатар қабылдауға сезімталдықты жақсарту үшін және сонымен қатар дәстүрлі оптикалық-электр-оптикалық қайталағышты, сонымен қатар барлық оптикалық байланысты жүзеге асыруға мүмкіндік береді.
Оптикалық талшықты байланыс жүйелерінде берілу қашықтығын шектейтін негізгі факторлар - оптикалық талшықтың жоғалуы және дисперсиясы. Тар спектрлі жарық көзін пайдалану немесе нөлдік дисперсиялық толқын ұзындығының жанында жұмыс істеу, талшықты дисперсияның әсері аз. Бұл жүйеге әр релелік станцияда сигналдың толық регенерациясын (3R эстафетаны) орындау қажет емес. Оптикалық сигналды оптикалық сигналды оптикалық күшейткішпен (1R эстафетасы) тікелей күшейту жеткілікті. Оптикалық күшейткіштерді тек қалааралық магистральдық жүйелерде ғана емес, сонымен қатар бірнеше арналарда, әсіресе WDM жүйелерінде, сонымен қатар бірнеше арналарды бір уақытта кеңейтуге болады.
1) магистральдық оптикалық талшықты байланыс жүйелеріндегі оптикалық күшейткіштерді қолдану
2-сурет - магистральдық оптикалық талшықты байланыс жүйесінде оптикалық күшейткішті қолданудың схемалық диаграммасы. (a) Сурет оптикалық күшейткіш таратқыштың күшейткіш күшейткіші және ресивердің күшейткіші ретінде пайдаланылғанын көрсетеді, егер релевердің артықшылығы екі есе өсе. Мысалы, EDFA қабылдау, жүйені беру 1.8GB / S қашықтығы 120 км-ден 250 км-ге дейін артады немесе тіпті 400 км-ге жетеді. 2-сурет (b) - (d) - (D) көп релелік жүйелерде оптикалық күшейткіштерді қолдану; (B) CHART - бұл дәстүрлі 3R Relay режимі; CHART (c) - бұл 3R Readers және оптикалық күшейткіштердің аралас релелік режимі; 2-сурет (d) Бұл барлық оптикалық релелік режим; Барлық оптикалық байланыс жүйесінде оған уақыт пен қалпына келтіру тізбектері кірмейді, сондықтан ол бит мөлдір, сондықтан «бөтелке сақалының» шектеулері жоқ. Екі ұшында жөнелту және қабылдау жабдықтары ауыстырылған кезде, төмен мөлшерлемеден жоғары мөлшерлемеден жоғары деңгейден жоғары, ал оптикалық күшейткішті ауыстырудың қажеті жоқ.
2) оптикалық талшықты тарату желісінде оптикалық күшейткішті қолдану
Оптикалық күшейткіштердің (әсіресе edfa) жоғары қуат шығаратын артықшылықтары кең жолақты тарату желілерінде өте пайдалы (мысалыМысықЖелілер). Дәстүрлі CATV желісі коаксиалды кабельді қабылдайды, оларды бірнеше жүз метр сайын күшейтеді, ал желінің радиусы шамамен 7 км құрайды. Оптикалық күшейткіштерді пайдаланып оптикалық талшықтығы амплифтер желісі таратылған пайдаланушылар санын едәуір арттыра алмайды, сонымен қатар желілік жолды едәуір кеңейтеді. Жақында жасалған оқиғалар оптикалық талшықтар / гибридтің (HFC) таралуы да күшті жақтарын шығарады және бәсекеге қабілеттілікке ие.
4-сурет - бұл теледидардан 35 арнаның AM-VSB модуляциясы үшін оптикалық талшықты тарату желісінің мысалы. Таратқыштың жарық көзі - бұл толқын ұзындығымен, 1550NM және шығыс қуаты 3,3DBM. 4 деңгейлі EDFA көмегімен қуатты тарату күшейткіші ретінде оның енгізу қуаты -6дБм және оның шығу қуаты шамамен 13 млрд. Оптикалық қабылдағыш сезімталдығы -9.2d bm. Таралудың 4 деңгейінен кейін пайдаланушылардың жалпы саны 4,2 миллионға жетті, желінің жолы ондаған шақырымнан асады. Сынақтың шифрлық сигналдық қатынасы 45дБ-тан жоғары болды, ал EDFA CSO-ның қысқаруына себеп болды.
POST уақыты: сәуір-23-2023