طرح فنی سیستم تقویت کننده EDFA باند L

1. فیبر دوپ شده با اربیوم
اربیوم یک عنصر خاکی کمیاب با عدد اتمی 68 و وزن اتمی 167.3 است. سطح انرژی الکترونیکی یون اربیوم در شکل نشان داده شده است و انتقال از سطح انرژی پایین به سطح انرژی بالا مربوط به فرآیند جذب نور است. تغییر از سطح انرژی بالا به سطح انرژی پایین با فرآیند انتشار نور مطابقت دارد.

2. اصل EDFA

EDFA از فیبر دوپ شده با یون اربیوم به عنوان محیط افزایش استفاده می کند که وارونگی جمعیت را تحت نور پمپ ایجاد می کند. تقویت تشعشع تحریک شده را تحت القای نور سیگنال درک می کند.
یون های اربیوم دارای سه سطح انرژی هستند. آنها در پایین ترین سطح انرژی، E1 هستند، زمانی که توسط هیچ نوری برانگیخته نمی شوند. هنگامی که فیبر به طور مداوم توسط لیزر منبع نور پمپ تحریک می شود، ذرات در حالت پایه انرژی می گیرند و به سطح انرژی بالاتری منتقل می شوند. مانند انتقال از E1 به E3، به دلیل اینکه ذره در سطح انرژی بالای E3 ناپایدار است، در یک فرآیند انتقال غیر تشعشعی به سرعت به حالت فراپایدار E2 سقوط می کند. در این سطح انرژی، ذرات عمر بقای نسبتا طولانی دارند. با توجه به تحریک مداوم منبع نور پمپ، تعداد ذرات در سطح انرژی E2 همچنان افزایش می یابد و تعداد ذرات در سطح انرژی E1 افزایش می یابد. به این ترتیب، توزیع وارونگی جمعیت در فیبر دوپ شده با اربیوم محقق می شود و شرایط برای یادگیری تقویت نوری فراهم می شود.
هنگامی که انرژی فوتون سیگنال ورودی E=hf دقیقاً برابر با اختلاف سطح انرژی بین E2 و E1 باشد، E2-E1=hf، ذرات در حالت فراپایدار به شکل تابش تحریک شده به حالت پایه E1 منتقل می شوند. تابش و ورودی فوتون های موجود در سیگنال با فوتون ها یکسان هستند، بنابراین تعداد فوتون ها به میزان قابل توجهی افزایش می یابد و سیگنال نوری ورودی به سیگنال نوری خروجی قوی در فیبر دوپ شده با اربیوم تبدیل می شود و تقویت مستقیم سیگنال نوری را درک می کند. .

2. نمودار سیستم و معرفی دستگاه پایه
2.1. نمودار شماتیک سیستم تقویت کننده فیبر نوری باند L به شرح زیر است:

2.2. نمودار شماتیک سیستم منبع نور ASE برای انتشار خود به خود فیبر دوپ شده با اربیوم به شرح زیر است:

معرفی دستگاه

1.ROF -EDFA -HP تقویت کننده فیبر دوپ شده اربیوم با قدرت بالا

پارامتر		واحد	حداقل	تایپ کنید	حداکثر
محدوده طول موج عملیاتی		nm	1525		1565
محدوده قدرت سیگنال ورودی		dBm	-5		10
توان نوری خروجی اشباع		dBm			37
پایداری توان نوری خروجی اشباع		dB			0.3 ±
شاخص نویز @ ورودی 0dBm		dB		5.5	6.0
عایق نوری ورودی		dB	30
عایق نوری خروجی		dB	30
از دست دادن بازگشت ورودی		dB	40
از دست دادن بازده خروجی		dB	40
سود وابسته به قطبش		dB		0.3	0.5
پراکندگی حالت پلاریزاسیون		ps			0.3
نشتی پمپ ورودی		dBm			-30
نشتی پمپ خروجی		dBm			-30
ولتاژ کاری		V(AC)	80		240
نوع فیبر			SMF-28
رابط خروجی			FC/APC
رابط ارتباطی			RS232
اندازه بسته بندی	ماژول	mm	483×385×88 (رک 2U)
اندازه بسته بندی	دسکتاپ	mm	150×125×35

تقویت کننده قدرت 2.ROF -EDFA -B با فیبر دوپ شده با اربیوم

پارامتر			واحد	حداقل	تایپ کنید	حداکثر
محدوده طول موج عملیاتی			nm	1525		1565
محدوده قدرت سیگنال خروجی			dBm	-10
افزایش سیگنال کوچک			dB		30	35
محدوده خروجی نوری اشباع *			dBm		17/20/23
رقم نویز **			dB		5.0	5.5
جداسازی ورودی			dB	30
جداسازی خروجی			dB	30
سود مستقل قطبش			dB		0.3	0.5
پراکندگی حالت پلاریزاسیون			ps			0.3
نشتی پمپ ورودی			dBm			-30
نشتی پمپ خروجی			dBm			-40
ولتاژ کاری		ماژول	V	4.75	5	5.25
ولتاژ کاری		دسکتاپ	V(AC)	80		240
فیبر نوری				SMF-28
رابط خروجی				FC/APC
ابعاد	ماژول		mm	90×70×18
ابعاد	دسکتاپ		mm	320×220×90

3. تقویت کننده فیبر دوپینگ ROF -EDFA -P مدل اربیوم

پارامتر		واحد	حداقل	تایپ کنید	حداکثر
محدوده طول موج عملیاتی		nm	1525		1565
محدوده قدرت سیگنال ورودی		dBm	-45
افزایش سیگنال کوچک		dB		30	35
محدوده خروجی توان نوری اشباع *		dBm		0
شاخص نویز **		dB		5.0	5.5
عایق نوری ورودی		dB	30
عایق نوری خروجی		dB	30
سود وابسته به قطبش		dB		0.3	0.5
پراکندگی حالت پلاریزاسیون		ps			0.3
نشتی پمپ ورودی		dBm			-30
نشتی پمپ خروجی		dBm			-40
ولتاژ عملیاتی	ماژول	V	4.75	5	5.25
ولتاژ عملیاتی	دسکتاپ	V(AC)	80		240
نوع فیبر			SMF-28
رابط خروجی			FC/APC
اندازه بسته بندی	ماژول	mm	907018
اندازه بسته بندی	دسکتاپ	mm	90220320