Charakteristiky zosilňovača EDFA

CharakteristikyZosilňovač EDFA
Princíp fungovania vláknových zosilňovačov je veľmi podobný princípu pevnolátkových laserov. Relevantné energetické hladiny, absorpčné a ziskové spektrá erbiových iónov (Er³⁺) v kremenných optických vláknach sú znázornené na obrázku 2. Amorfné vlastnosti kremeňa rozširujú energetické hladiny erbiových iónov do pásiem a na čerpanie erbiových iónov možno použiť mnoho prechodov, pričom najúčinnejšie vlnové dĺžky čerpania sú 980 nm a 1480 nm.
Pracovná vlnová dĺžka zosilňovača EDFA spadá presne do optimálneho rozsahu vlnových dĺžok 1330 – 1600 nm pre komunikáciu cez optické vlákna. Široko sa používajú zosilňovače EDFA pracujúce v pásme C (1530 – 1565 nm) s najnižším oknom straty vlákna. Aby sa plne využili zdroje šírky pásma optických vlákien, ľudia sa tiež zaviazali vyvíjať EDFA v pásme L (1570 – 1610 nm). Pásmo L sa nachádza na konci spektra zosilnenia EDFA, takže EDFA v pásme L musia používať dlhšie vlákna a vyšší čerpací výkon alebo použiť vysoko dopované vlákna.
Optický zosilňovač EDFAMá vysoký zisk (viac ako 30-50dB) a poskytuje plochý zisk v širokom frekvenčnom pásme (až do 30nm), vďaka čomu je vhodný na zosilnenie signálov vo viacerých optických kanáloch, najmä v systémoch s hustým vlnovým multiplexovaním (DWDM). Nízky šum (4-8dB), blížiaci sa ku kvantovému limitu. Pri použití v systémoch WDM je minimalizovaný presluch medzi kanálmi a je možné kaskádovať viacero zosilňovačov. Vďaka vysokému saturačnému výstupnému výkonu (10-20 dBm) sa môže použiť ako výkonový zosilňovač za vysielačom na zvýšenie prenosovej vzdialenosti alebo pridelenie počtu optických uzlov bez reléových liniek. Požadovaný výkon čerpadla je nízky (desiatky miliwattov). Zisk je nezávislý od polarizačného stavu vlákna, takže má dobrú stabilitu. Ľahko sa spája s prenosovými optickými vláknami s nízkou stratou väzby (<1dB). Okrem zdroja čerpadla, EDFAOptický zosilňovačsa skladá z pasívnych komponentov. Preto sú v porovnaní so zložitými a drahými elektronickými regeneratívnymi relé náklady na systém výrazne znížené a spoľahlivosť zvýšená.
Okrem toho, zosilňovacie charakteristikyEDFAZosilňovače sú nezávislé od bitovej rýchlosti systému a formátu dát, takže môžu zosilňovať a prenášať digitálne aj analógové informácie. Nevýhody erbiom dopovaných optických zosilňovačov sú: veľké rozmery; krátka životnosť zdroja čerpania; nemožnosť integrácie s inými zariadeniami, čo obmedzuje ich použitie.vláknový zosilňovač dopovaný erbiomv optoelektronickej integrácii (OEIC). Okrem toho, šírka pásma zosilnenia zosilňovača EDFA pokrýva iba časť okna s nízkymi stratami kremenného jednomódového vlákna, čo obmedzuje počet kanálov s vlnovými dĺžkami, ktoré vlákno dokáže spracovať, čo je tiež jeho nevýhodou.