1. классификациясыFiberAкүчөткүчтөр
Оптикалык күчөткүчтөрдүн үч негизги түрү бар:
(1) Жарым өткөргүчтүү оптикалык күчөткүч (SOA, жарым өткөргүчтүү оптикалык күчөткүч);
(2) Сейрек кездешүүчү элементтер (эрбий Эр, тулий Tm, празеодим Pr, рубидий Nd ж.EDFA), ошондой эле тулий кошулган була күчөткүчтөрү (TDFA) жана празеодим кошулган була күчөткүчтөрү (PDFA) ж.б.
(3) Сызыктуу эмес була күчөткүчтөрү, негизинен була Raman күчөткүчтөрү (FRA, Fiber Raman күчөткүч). Бул оптикалык күчөткүчтөрдүн негизги көрсөткүчтөрүн салыштыруу таблицада көрсөтүлгөн
EDFA (Эрбиум кошулган була күчөткүч)
Кварц буласын сейрек кездешүүчү элементтер (Nd, Er, Pr, Tm, ж. Тиешелүү пикир бергенден кийин, була лазер түзүлөт. Nd кошулган була күчөткүч жумушчу толкун узундугу 1060nm жана 1330nm болуп саналат, жана аны иштеп чыгуу жана колдонуу була-оптикалык байланыш мыкты чөгүп портунан четтөө жана башка себептерден улам чектелген. EDFA жана PDFA операциялык толкун узундуктары тиешелүүлүгүнө жараша оптикалык була байланышынын эң аз жоготуу (1550нм) жана нөлдүк дисперсиялык толкун узундугу (1300нм) терезесинде, ал эми TDFA оптикалык була байланыш тутумунун колдонмолору үчүн абдан ылайыктуу S-тилкесинде иштейт. . Айрыкча EDFA, эң ылдам өнүгүү, практикалык болду.
ThePEDFA принциби
EDFAнын негизги түзүмү 1(а)-сүрөттө көрсөтүлгөн, ал негизинен активдүү чөйрөдөн (эрбий кошулган кремний буласынын узундугу ондогон метрге жакын, өзөк диаметри 3-5 микрон жана допинг концентрациясы (25)) турат. -1000)x10-6), насостун жарык булагы (990 же 1480нм LD), оптикалык туташтыргыч жана оптикалык изолятор. Сигнал жарыгы жана насостун жарыгы эрбиум буласында бир багытта (кодирективдүү насос), карама-каршы багытта (тескери насос) же эки багытта (эки багыттуу насос) таралышы мүмкүн. Сигнал жарыгы менен насостун жарыгы бир эле учурда эрбий буласына сайылганда, эрбий иондору насостун жарыгынын таасири астында жогорку энергия деңгээлине чейин козголот (сүрөт 1 (б), үч деңгээлдүү система), жана метастабилдүү энергетикалык деңгээлге тез бузулат, ал түшкөн сигналдын жарыгынын аракети астында негизги абалга кайтып келгенде, сигнал жарыгына туура келген фотондорду чыгарат, ошондуктан сигнал күчөйт. 1-сүрөт (с) - бул чоң өткөрүү жөндөмдүүлүгү (20-40нмге чейин) жана тиешелүүлүгүнө жараша 1530нм жана 1550нмге туура келген эки чокусу менен анын күчөтүлгөн өз алдынча эмиссиясы (ASE) спектри.
EDFAнын негизги артыкчылыктары - бул жогорку пайда, чоң өткөрүү жөндөмдүүлүгү, жогорку чыгаруу кубаттуулугу, насостун жогорку эффективдүүлүгү, аз киргизүү жоготуулары жана поляризация абалына сезгичтик.
2. Була-оптикалык күчөткүчтөрдүн көйгөйлөрү
Оптикалык күчөткүч (айрыкча EDFA) көптөгөн көрүнүктүү артыкчылыктарга ээ болсо да, ал идеалдуу күчөткүч эмес. Сигналдын SNR деңгээлин төмөндөтүүчү кошумча ызы-чуусунан тышкары, башка кемчиликтер да бар, мисалы:
- күчөткүчтүн өткөрүү жөндөмдүүлүгүндөгү күчөтүү спектринин бирдей эместиги көп каналдуу күчөтүү көрсөткүчтөрүнө таасирин тийгизет;
- Оптикалык күчөткүчтөр каскадда болгондо, ASE ызы-чуунун, була дисперсиясынын жана сызыктуу эмес эффекттердин эффекттери топтолот.
Бул маселелер колдонмодо жана системаны долбоорлоодо каралышы керек.
3. Оптикалык була байланыш системасында оптикалык күчөткүчтү колдонуу
Оптикалык була байланыш системасында,Була-оптикалык күчөткүчберүү күчүн жогорулатуу үчүн өткөргүчтүн кубаттуулугун жогорулатуучу күчөткүч катары гана эмес, ошондой эле кабыл алгычтын сезгичтигин жакшыртуу үчүн алдын ала күчөткүч катары колдонулушу мүмкүн, ошондой эле өткөрүү мөөнөтүн узартуу үчүн салттуу оптикалык-электрдик-оптикалык кайталоочу алмаштыра алат. аралыкты жана бардык оптикалык байланышты ишке ашыруу.
Оптикалык булалуу байланыш системаларында берүү аралыкты чектеген негизги факторлор оптикалык булалардын жоготуусу жана дисперсиясы болуп саналат. Тар спектрдеги жарык булагын колдонуу же нөл дисперсиялык толкун узундугуна жакын иштөөдө була дисперсиясынын таасири аз. Бул система ар бир релелик станцияда сигналдын убактысын толук регенерациялоону (3R реле) аткаруунун кереги жок. Оптикалык сигналды түздөн-түз оптикалык күчөткүч (1R реле) менен күчөтүү жетиштүү. Оптикалык күчөткүчтөр бир эле учурда бир нече каналды күчөтүү үчүн алыс аралыктагы магистралдык системаларда гана эмес, ошондой эле оптикалык була бөлүштүрүү тармактарында, айрыкча WDM системаларында колдонулушу мүмкүн.
1) Оптикалык күчөткүчтөрдү магистралдык оптикалык була байланыш системаларында колдонуу
2-сүрөт магистралдык оптикалык була байланыш системасында оптикалык күчөткүчтү колдонуунун схемалык схемасы. (а) сүрөттө оптикалык күчөткүч өткөргүчтүн кубаттуулугун жогорулатуучу күчөткүч жана кабыл алгычтын алдын ала күчөткүчү катары пайдаланылганы көрүнүп турат, ошондуктан релелик эмес аралык эки эсеге көбөйөт. Мисалы, EDFA кабыл алуу, система берүү 1,8 Гб/сек аралык 120 кмден 250 кмге чейин көбөйөт же 400 кмге жетет. 2-сүрөт (б)-(г) – көп релелик системаларда оптикалык күчөткүчтөрдүн колдонулушу; Сүрөт (б) салттуу 3R реле режими болуп саналат; Сүрөт (в) 3R ретрансляторлорунун жана оптикалык күчөткүчтөрдүн аралаш реле режими; 2-сүрөт (г) Бул толук оптикалык реле режими; толугу менен оптикалык байланыш системасында, ал убакыт жана регенерация схемаларын камтыбайт, ошондуктан ал бит-тунук жана эч кандай "электрондук бөтөлкө мурутун" чектөө жок. Эки учундагы жөнөтүүчү жана кабыл алуучу жабдуулар алмаштырылса, аны төмөнкү ылдамдыктан жогорку ылдамдыкка чейин жаңыртуу оңой жана оптикалык күчөткүчтү алмаштыруунун кереги жок.
2) Оптикалык була бөлүштүрүүчү тармагында оптикалык күчөткүчтү колдонуу
Оптикалык күчөткүчтөрдүн (айрыкча EDFA) жогорку кубаттуулукту чыгаруу артыкчылыктары кең тилкелүү бөлүштүрүү тармактарында (мисалы,CATVтармактар). Салттуу CATV тармагы коаксиалдык кабелди кабыл алат, аны ар бир жүз метр сайын күчөтүү керек, ал эми тармактын тейлөө радиусу болжол менен 7 км. Оптикалык күчөткүчтөрдү колдонуу менен оптикалык була CATV тармагы бөлүштүрүлгөн колдонуучулардын санын гана көбөйтпөстөн, тармактын жолун бир топ кеңейтет. Акыркы окуялар оптикалык була/гибриддик (HFC) бөлүштүрүү экөөнүн тең күчтүү жактарын жана күчтүү атаандаштыкка ээ экенин көрсөттү.
4-сүрөт ТВнын 35 каналынын AM-VSB модуляциясы үчүн оптикалык була бөлүштүрүү тармагынын мисалы болуп саналат. өткөргүч жарык булагы 1550nm толкун узундугу жана 3.3dBm чыгаруу күчү менен DFB-LD болуп саналат. 4-деңгээлдеги EDFAны электр кубатын бөлүштүрүүчү күчөткүч катары колдонуп, анын кириш күчү -6дБм, ал эми чыгуучу кубаттуулугу 13дБм. Оптикалык кабылдагычтын сезгичтиги -9,2d Bm. Бөлүштүрүүнүн 4 деңгээлинен кийин колдонуучулардын жалпы саны 4,2 миллионго жетти, ал эми тармактын жолу ондогон километрден ашты. Сыноонун салмактуу сигнал-ызы-чуу катышы 45дБден жогору болгон жана EDFA ЖКУнун төмөндөшүнө алып келген эмес.
Посттун убактысы: 23-апрель-2023