طرح فنی سیستم تقویت کننده L-Band EDFA

1. فیبر دوپ شده erbium
Erbium یک عنصر زمین نادر با تعداد اتمی 68 و وزن اتمی 167.3 است. سطح انرژی الکترونیکی یون Erbium در شکل نشان داده شده است و انتقال از سطح انرژی پایین تر به سطح انرژی فوقانی مربوط به فرآیند جذب نور است. تغییر از سطح انرژی بالا به سطح انرژی پایین تر مربوط به فرآیند انتشار نور است.

P1

2. اصل EDFA

P2

EDFA از فیبر یون دوپ شده Erbium به عنوان رسانه افزایش استفاده می کند ، که باعث وارونگی جمعیت در زیر نور پمپ می شود. این تقویت تابش تحریک شده تحت القاء نور سیگنال را درک می کند.
یونهای اربیوم دارای سه سطح انرژی هستند. آنها در پایین ترین سطح انرژی ، E1 قرار دارند ، وقتی از هیچ نوری هیجان زده نمی شوند. هنگامی که فیبر به طور مداوم توسط لیزر منبع نور پمپ هیجان زده می شود ، ذرات موجود در حالت زمین انرژی و انتقال به سطح انرژی بالاتر را به دست می آورند. مانند انتقال از E1 به E3 ، زیرا این ذرات در سطح انرژی بالا E3 ناپایدار است ، در یک فرآیند انتقال غیر تابشی به سرعت به حالت متاستای E2 سقوط می کند. در این سطح انرژی ، ذرات زندگی بقا نسبتاً 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 اربوم دوپ شده تحقق می یابد و شرایط یادگیری تقویت نوری در دسترس است.
هنگامی که انرژی فوتون سیگنال ورودی E = HF دقیقاً برابر با اختلاف سطح انرژی بین E2 و E1 ، E2-E1 = HF باشد ، ذرات موجود در حالت متاستیکی به شکل تابش تحریک شده به حالت زمین E1 منتقل می شوند. تابش و ورودی فوتون های موجود در سیگنال با فوتون ها یکسان است ، بنابراین تعداد فوتون ها را به طور قابل توجهی افزایش می دهد و باعث می شود سیگنال نوری ورودی به یک سیگنال نوری خروجی قوی در فیبر دوپ شده Erbium تبدیل شود و متوجه تقویت مستقیم سیگنال نوری می شود.

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

پ 3

2.2 نمودار شماتیک سیستم منبع نور ASE برای انتشار خود به خودی فیبر دوپ Erbium به شرح زیر است:

P4

معرفی دستگاه

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

پارامتر واحد حداقل تایپ کردن حداکثر
دامنه طول موج عملیاتی nm 1525   1565
محدوده قدرت سیگنال ورودی DBM -5   10
قدرت نوری خروجی اشباع DBM     37
پایداری قدرت نوری خروجی اشباع dB     0.3 پوند
شاخص نویز @ ورودی 0DBM dB   5.5 6.0
جداسازی نوری ورودی dB 30    
انزوای نوری خروجی dB 30    
از دست دادن بازگشت ورودی dB 40    
بازده بازده خروجی dB 40    
سود وابسته به قطبش dB   0.3 0.5
پراکندگی حالت قطبی ps     0.3
نشت پمپ ورودی DBM     -30
نشت پمپ خروجی DBM     -30
ولتاژ عملیاتی V (AC) 80   240
نوع فیبر  

SMF-28

رابط خروجی  

FC/APC

رابط ارتباطی  

Rs232

اندازه بسته بندی ماژول mm

483 × 385 × 88 (قفسه 2U)

دسکتاپ mm

35 × 125 150

2.ROF -EDFA -b Erbium -doped تقویت کننده قدرت

پارامتر

واحد

حداقل

تایپ کردن

حداکثر

دامنه طول موج عملیاتی

nm

1525

 

1565

محدوده قدرت سیگنال خروجی

DBM

-10

   
افزایش سیگنال کوچک

dB

 

30

35

دامنه خروجی نوری اشباع *

DBM

 

17/20/23

 
شکل سر و صدا **

dB

 

5.0

5.5

انزوای ورودی

dB

30

   
انزوای خروجی

dB

30

   
قطبش سود مستقل

dB

 

0.3

0.5

پراکندگی حالت قطبی

ps

   

0.3

نشت پمپ ورودی

DBM

   

-30

نشت پمپ خروجی

DBM

   

-40

ولتاژ عملیاتی

ماژول

V

4.75

5

5.25

دسکتاپ

V (AC)

80

 

240

فیبر نوری  

SMF-28

رابط خروجی  

FC/APC

ابعاد

ماژول

mm

90 × 70 × 18

دسکتاپ

mm

320 × 220 × 90

           

3. ROF -EDFA -P مدل Erbium Doped تقویت کننده فیبر

پارامتر

واحد

حداقل

تایپ کردن

حداکثر

دامنه طول موج عملیاتی

nm

1525

 

1565

محدوده قدرت سیگنال ورودی

DBM

-45

   
افزایش سیگنال کوچک

dB

 

30

35

دامنه خروجی انرژی نوری اشباع *

DBM

 

0

 
شاخص سر و صدا **

dB

 

5.0

5.5

جداسازی نوری ورودی

dB

30

   
انزوای نوری خروجی

dB

30

   
سود وابسته به قطبش

dB

 

0.3

0.5

پراکندگی حالت قطبی

ps

   

0.3

نشت پمپ ورودی

DBM

   

-30

نشت پمپ خروجی

DBM

   

-40

ولتاژ عملیاتی

ماژول

V

4.75

5

5.25

دسکتاپ

V (AC)

80

 

240

نوع فیبر  

SMF-28

رابط خروجی  

FC/APC

اندازه بسته بندی

ماژول

mm

90*70*18

دسکتاپ

mm

320*220*90