ویژگیهایتقویتکننده EDFA
اصول کار تقویتکنندههای فیبری بسیار شبیه به لیزرهای حالت جامد است. سطوح انرژی مربوطه، طیف جذب و بهره یونهای اربیم (Er ³⁺) در فیبرهای نوری کوارتز در شکل 2 نشان داده شده است. خواص آمورف کوارتز، سطوح انرژی یونهای اربیم را به صورت باندهایی پهن میکند و میتوان از بسیاری از گذارها برای پمپ کردن یونهای اربیم استفاده کرد که مؤثرترین طول موجهای پمپ 980 نانومتر و 1480 نانومتر هستند.
طول موج کاری تقویتکننده EDFA دقیقاً در محدوده طول موج بهینه ۱۳۳۰-۱۶۰۰ نانومتر برای ارتباطات فیبر نوری قرار میگیرد. تقویتکننده EDFA که در باند C (۱۵۳۰-۱۵۶۵ نانومتر) با کمترین پنجره اتلاف فیبر کار میکند، به طور گسترده مورد استفاده قرار گرفته است. به منظور استفاده کامل از منابع پهنای باند فیبرهای نوری، محققان متعهد به توسعه EDFAها در باند L (۱۵۷۰-۱۶۱۰ نانومتر) نیز هستند. باند L در انتهای طیف بهره EDFA قرار دارد، بنابراین EDFAهای باند L باید از فیبرهای بلندتر و توان پمپ بالاتر یا فیبرهای با آلاییدگی بالا استفاده کنند.
تقویتکننده نوری EDFAدارای بهره بالا (بیشتر از 30-50 دسیبل) است و بهره یکنواختی را در یک باند فرکانسی وسیع (تا 30 نانومتر) فراهم میکند، که آن را برای تقویت سیگنالها در چندین کانال نوری، به ویژه در سیستمهای مالتیپلکسینگ تقسیم طول موج متراکم (DWDM) مناسب میسازد. نویز کم (4-8 دسیبل)، که به حد کوانتومی نزدیک میشود. هنگامی که در سیستمهای WDM اعمال میشود، تداخل بین کانالها به حداقل میرسد و چندین تقویتکننده میتوانند به صورت آبشاری عمل کنند. با داشتن توان خروجی اشباع بالا (10-20 دسیبل)، میتوان از آن به عنوان یک تقویتکننده توان پس از فرستنده برای افزایش فاصله انتقال یا تعداد گرههای نوری اختصاص داده شده بدون خطوط رله استفاده کرد. توان پمپ مورد نیاز کم است (دهها میلیوات). بهره مستقل از حالت قطبش فیبر است، بنابراین پایداری خوبی دارد. به راحتی با فیبرهای نوری انتقالی جفت میشود و تلفات اتصال کم (<1dB) دارد. به جز منبع پمپ، EDFAتقویتکننده نوریاز اجزای غیرفعال تشکیل شده است. بنابراین، در مقایسه با رلههای احیاکننده الکترونیکی پیچیده و گرانقیمت، هزینه سیستم به طور قابل توجهی کاهش یافته و قابلیت اطمینان بهبود مییابد.
علاوه بر این، ویژگیهای تقویتادفاتقویتکننده مستقل از نرخ بیت سیستم و فرمت داده است، بنابراین میتواند اطلاعات دیجیتال و آنالوگ را تقویت و ارسال کند. معایب تقویتکننده فیبر آلاییده به اربیوم عبارتند از: اندازه بزرگ؛ طول عمر منبع پمپ کم است؛ نمیتوان آن را با دستگاههای دیگر ادغام کرد، که کاربرد آن را محدود میکند.تقویتکننده فیبری آلاییده به اربیومدر ادغام اپتوالکترونیکی (OEIC). علاوه بر این، پهنای باند بهره تقویتکننده EDFA تنها بخشی از پنجره کم تلفات فیبر تک حالته کوارتز را پوشش میدهد، که تعداد کانالهای طول موجی را که فیبر میتواند در خود جای دهد محدود میکند، که این نیز نقطه ضعف آن است.
زمان ارسال: آوریل-۲۸-۲۰۲۶