Popis: Zosilňovač s vláknom dopovaným erbiomOptický zosilňovač EDFA
Optický zosilňovač dopovaný erbiom (EDFA, teda optický zosilňovač signálu s Er3+ dopovaným v jadre vlákna cez signál) je prvý optický zosilňovač vyvinutý Univerzitou v Southamptone v roku 1985 a je jedným z najväčších vynálezov v oblasti optickej komunikácie. Vlákno dopované erbiom je druh vlákna s malým množstvom iónov vzácnych zemín erbia (Er) v kremennom vlákne, ktoré je jadrom...Erbiom dopovaný optický zosilňovačOd konca 80. rokov 20. storočia došlo k významným prelomom vo výskume erbiom dopovaných optických zosilňovačov. Technológia WDM výrazne zvýšila kapacitu optickej komunikácie. Je to najpoužívanejší optický zosilňovač v optickej komunikácii.
Použitie: Optický zosilňovač je optické zosilňovacie zariadenie, ktoré priamo zosilňuje optický signál v optickom komunikačnom systéme. V komunikačnom systéme využívajúcom optické vlákno ide o technológiu, ktorá priamo zosilňuje optický signál bez jeho premeny na elektrický signál. Erbiom dopovaný optický zosilňovač (EDFA Optical Amplifier, teda optický signálový zosilňovač s erbiovými iónmi Er3+ v jadre vlákna prechádzajúci signálom) je prvý optický zosilňovač vyvinutý Univerzitou v Southamptone vo Veľkej Británii a Japonskou Univerzitou Tohoku a je jedným z najväčších vynálezov v oblasti optickej komunikácie. Erbiom dopované vlákno je druh vlákna s malým množstvom iónov vzácnych zemín erbia (Er) v kremennom vlákne, ktoré je jadrom erbiom dopovaného optického zosilňovača. Od konca 80. rokov 20. storočia došlo k významným prelomom vo výskume erbiom dopovaných optických zosilňovačov. Technológia WDM výrazne zvýšila kapacitu optickej komunikácie. Je to najpoužívanejší optický zosilňovač v optickej komunikácii.
Základný parameter
Názov slova: Erbiom dopovaný optický zosilňovač
Súvisiaci výraz:Optický zosilňovač
Kremenné vlákno dopované prvkami vzácnych zemín (ako sú Nd, Er, Pr, Tm atď.) môže tvoriť viacúrovňový laserový systém a priamo zosilňovať vstupný signál pôsobením čerpacieho svetla. Po poskytnutí vhodnej spätnej väzby sa vytvorí vláknový laser. Prevádzková vlnová dĺžka vláknového zosilňovača dopovaného ND je 1060 nm a 1330 nm, ale jeho vývoj a použitie sú obmedzené kvôli odchýlke od optimálneho portu optickej komunikácie a niektorým iným dôvodom. Prevádzkové vlnové dĺžky EDFA a PDFA sú v okne s najnižšími stratami (1550 nm) a nulovou disperziou (1300 nm) optickej komunikácie a TDFA pracuje v pásme S, ktoré je veľmi vhodné pre aplikácie v systémoch optickej komunikácie. Obzvlášť praktickým sa ukázal byť EDFA, ktorý sa najrýchlejšie rozvíja.
Na základe vývoja erbiom dopovaných vlákien sa neustále objavuje mnoho nových optických zosilňovačov. Napríklad dvojpásmový optický zosilňovač (DBFA) založený na erbiom dopovaných vláknach je širokopásmový optický zosilňovač, ktorý dokáže pokryť takmer celú šírku pásma multiplexovania s delením vlnových dĺžok (WDM). Podobným produktom je ultraširokopásmový optický zosilňovač (UWOA), ktorý má šírku pásma na zosilnenie až 100 vlnových kanálov v jednom vlákne.
Praktické využitie
Použitie erbiom dopovaného vláknového zosilňovača (EDFA zosilňovač) v konvenčnom digitálnom komunikačnom systéme s optickými vláknami môže ušetriť veľa optických opakovačov a výrazne zvýšiť vzdialenosť relé, čo má veľký význam pre diaľkové káblové systémy.
Medzi jeho hlavné aplikácie patria:
1, môže sa použiť ako zosilňovač svetelnej vzdialenosti. Tradičné elektronické opakovače optických vlákien majú mnoho obmedzení. Napríklad, keď sa digitálny signál a analógový signál navzájom premieňajú, opakovač by sa mal zodpovedajúcim spôsobom vymeniť; keď sa zariadenie zmení z nízkej rýchlosti na vysokú rýchlosť, opakovač by sa mal zodpovedajúcim spôsobom vymeniť. Prenášajú iba svetelný signál rovnakej vlnovej dĺžky a ich štruktúra je zložitá, drahá atď. Erbiom dopované optické zosilňovače prekonávajú tieto nedostatky, nielenže sa nemusia meniť so zmenou signálového režimu, ale tiež sa nemusia vymieňať, keď sa zariadenie rozširuje alebo používa na optické vlnové delenie.
2, môže byť použitý ako predzosilňovač optického vysielača a predzosilňovač optického prijímača. Ako predzosilňovač optického vysielača je možné zvýšiť vysielací výkon laseru z 0 dB na +10 dB. Pri použití ako predzosilňovača optického prijímača je možné výrazne zlepšiť aj jeho citlivosť. Preto sa na linke nainštalujú iba 1-2 zosilňovače dopované erbiom a vzdialenosť prenosu signálu sa môže zvýšiť o 100-200 km.
Okrem toho, vláknový zosilňovač dopovaný erbiom (Zosilňovač EDFA) na vyriešenie problému. Jedinečné výhody vláknových zosilňovačov dopovaných erbiom boli uznané svetom a čoraz viac sa používajú. Vláknové zosilňovače dopované erbiom však majú aj určité obmedzenia. Napríklad pri diaľkovej komunikácii nie je možné prepínať medzi oboma stranami, je ťažšie spojiť sa so stanicou, nie je ľahké nájsť chyby a životnosť svetelného zdroja čerpadla nie je dlhá. S neustálym pokrokom v technológii optickej komunikácie sa tieto problémy uspokojivo vyriešia.
Čas uverejnenia: 14. marca 2025