1. Erbium-seostettu kuitu
Erbium on harvinainen maametalli, jonka atomiluku on 68 ja atomipaino 167,3. Erbium-ionin elektronienergiataso on esitetty kuvassa ja siirtyminen alemmalta energiatasolta ylempään energiatasoon vastaa valon absorptioprosessia. Muutos ylemmältä energiatasolta alemmalle energiatasolle vastaa valoemissioprosessia.
2. EDFA-periaate
EDFA käyttää erbium-ioneilla seostettua kuitua vahvistusväliaineena, joka tuottaa populaation inversion pumpun valossa. Se toteuttaa stimuloidun säteilyn vahvistuksen signaalivalon induktion alaisena.
Erbium-ioneilla on kolme energiatasoa. Ne ovat alimmalla energiatasolla, E1, kun niitä ei kiihota mikään valo. Kun kuitua viritetään jatkuvasti pumpun valonlähdelaserilla, perustilassa olevat hiukkaset saavat energiaa ja siirtyvät korkeammalle energiatasolle. Kuten siirtyminen E1:stä E3:een, koska partikkeli on epästabiili E3:n korkealla energiatasolla, se putoaa nopeasti metastabiiliin tilaan E2 ei-säteilyn siirtymäprosessissa. Tällä energiatasolla hiukkasilla on suhteellisen pitkä elinikä. Pumpun valonlähteen jatkuvan virityksen vuoksi E2-energiatason hiukkasten määrä jatkaa kasvuaan ja E1-energiatason hiukkasten määrä kasvaa. Tällä tavalla populaatioinversiojakauma toteutuu erbium-seostetussa kuidussa ja edellytykset optisen vahvistuksen oppimiselle ovat saatavilla.
Kun tulosignaalin fotonienergia E=hf on täsmälleen yhtä suuri kuin energiatasoero E2:n ja E1:n välillä, E2-E1=hf, metastabiilissa tilassa olevat hiukkaset siirtyvät perustilaan E1 stimuloidun säteilyn muodossa. Säteily ja sisääntulo Signaalissa olevat fotonit ovat identtisiä fotonien kanssa, mikä lisää merkittävästi fotonien määrää, jolloin optisesta tulosignaalista tulee voimakas optinen lähtösignaali erbium-seostetussa kuidussa, mikä toteuttaa optisen signaalin suoran vahvistuksen. .
2. Järjestelmäkaavio ja peruslaitteen esittely
2.1. L-kaistaisen optisen kuituvahvistinjärjestelmän kaavio on seuraava:
2.2. Erbium-seostetun kuidun spontaanin säteilyn ASE-valonlähdejärjestelmän kaaviokuva on seuraava:
Laitteen esittely
1.ROF -EDFA -HP High Power Erbium Doped Fiber Vahvistin
| Parametri | Yksikkö | Min | Typ | Max | |
| Toiminta-aallonpituusalue | nm | 1525 | 1565 | ||
| Tulosignaalin tehoalue | dBm | -5 | 10 | ||
| Kyllästyslähtö optinen teho | dBm | 37 | |||
| Saturaatiolähdön optisen tehon vakaus | dB | ±0,3 | |||
| Kohinaindeksi @ tulo 0dBm | dB | 5.5 | 6.0 | ||
| Tulon optinen eristys | dB | 30 | |||
| Lähdön optinen eristys | dB | 30 | |||
| Tulon paluuhäviö | dB | 40 | |||
| Tuotoksen paluuhäviö | dB | 40 | |||
| Polarisaatiosta riippuva vahvistus | dB | 0.3 | 0.5 | ||
| Polarisaatiomuodon dispersio | ps | 0.3 | |||
| Tulopumpun vuoto | dBm | -30 | |||
| Lähtöpumpun vuoto | dBm | -30 | |||
| Käyttöjännite | V(AC) | 80 | 240 | ||
| Kuitutyyppi | SMF-28 | ||||
| Lähtöliitäntä | FC/APC | ||||
| Tiedonsiirtoliittymä | RS232 | ||||
| Paketin koko | Moduuli | mm | 483 × 385 × 88 (2U teline) | ||
| Työpöytä | mm | 150×125×35 | |||
2.ROF -EDFA -B erbium-seostettu kuituvahvistin
| Parametri | Yksikkö | Min | Typ | Max | ||
| Toiminta-aallonpituusalue | nm | 1525 | 1565 | |||
| Lähtösignaalin tehoalue | dBm | -10 | ||||
| Pieni signaalin vahvistus | dB | 30 | 35 | |||
| Kylläisyys optinen lähtöalue * | dBm | 20.17.23 | ||||
| Melukuva** | dB | 5.0 | 5.5 | |||
| Tulon eristys | dB | 30 | ||||
| Lähtöeristys | dB | 30 | ||||
| Polarisaatiosta riippumaton vahvistus | dB | 0.3 | 0.5 | |||
| Polarisaatiomuodon dispersio | ps | 0.3 | ||||
| Tulopumpun vuoto | dBm | -30 | ||||
| Lähtöpumpun vuoto | dBm | -40 | ||||
| Käyttöjännite | moduuli | V | 4.75 | 5 | 5.25 | |
| työpöytä | V(AC) | 80 | 240 | |||
| Optinen kuitu | SMF-28 | |||||
| Lähtöliitäntä | FC/APC | |||||
| Mitat | moduuli | mm | 90×70×18 | |||
| työpöytä | mm | 320×220×90 | ||||
3. ROF -EDFA -P malli Erbium-seostettu kuituvahvistin
| Parametri | Yksikkö | Min | Typ | Max | |
| Toiminta-aallonpituusalue | nm | 1525 | 1565 | ||
| Tulosignaalin tehoalue | dBm | -45 | |||
| Pieni signaalin vahvistus | dB | 30 | 35 | ||
| Kylläisyys optisen tehon alue * | dBm | 0 | |||
| Meluindeksi** | dB | 5.0 | 5.5 | ||
| Tulon optinen eristys | dB | 30 | |||
| Lähdön optinen eristys | dB | 30 | |||
| Polarisaatiosta riippuva vahvistus | dB | 0.3 | 0.5 | ||
| Polarisaatiomuodon dispersio | ps | 0.3 | |||
| Tulopumpun vuoto | dBm | -30 | |||
| Lähtöpumpun vuoto | dBm | -40 | |||
| Käyttöjännite | Moduuli | V | 4.75 | 5 | 5.25 |
| Työpöytä | V(AC) | 80 | 240 | ||
| Kuitutyyppi | SMF-28 | ||||
| Lähtöliitäntä | FC/APC | ||||
| Paketin koko | Moduuli | mm | 90*70*18 | ||
| Työpöytä | mm | 320*220*90 | |||