Jakelaservahvistin

Määritelmä: Kuituvahvistin kuituoptisessa datalinkissä, vahvistusprosessi, joka tapahtuu erittäin pitkän lähetyskuidun yli.

Pitkän matkan tiedonsiirrossa käytettäville pitkille kuitulinkeille tarvitaan yksi tai useampi kuituvahvistin varmistamaan riittävä signaaliteho vastaanottimessa ja ylläpitämään riittävä signaali-kohinasuhde samalla kun varmistetaan bittivirhesuhde. Monissa tapauksissa nämä vahvistimet ovat erillisiä, toteutettu muutamalla metrillä harvinaisten maametallien seostettua kuitua, pumpattu kuitukytketyn diodilaserin avulla, joskus osana lähetintä tai vain vastaanottimen edessä tai keskellä lähetystä. jossain käytetty kuitu. Myös itse lähetyskuidun hajautettua vahvistinta voidaan käyttää. Pumpun valo ruiskutetaan yleensä vastaanotin- tai lähetinporttiin tai molemmat portit ruiskutetaan samanaikaisesti. Tämä hajautettu vahvistin voi saavuttaa samanlaisen kokonaisvahvistuksen, mutta vahvistus pituusyksikköä kohti on paljon pienempi. Tämä tarkoittaa, että tämä voi ylläpitää kohtuullista signaalitehotasoa lähetyshäviöiden yhteydessä sen sijaan, että lisättäisiin tehoa muutamalla desibelillä.

Hyvät ja huonot puolet:

Yksi hajautettujen vahvistimien käytön etu on pienempi vahvistimen kohinan muodostuminen linkissä. Tämä johtuu pääasiassa siitä, että signaalitehoa ylläpidetään koko ajan pikemminkin kuin hyvin alhaisella tasolla, kuten diskreettien vahvistimien tapauksessa. Signaalin huipputehoa voidaan sitten vähentää lisäämättä vahvistimen kohinaa. Tämä itse asiassa vähentää mahdollisesti haitallisia kuitujen epälineaarisia vaikutuksia.

Hajautettujen vahvistimien erittäin suuri haitta on suuremman pumpun tehon tarve. Tämä koskee Raman-vahvistimia ja harvinaisten maametallien seostettuja vahvistimia, joita käsitellään alla.

Erityyppisten vahvistimien edut riippuvat siirtojärjestelmästä ja sen ominaisuuksista. Esimerkiksi yksinomaan solitoneihin perustuvissa järjestelmissä tärkeitä huomioitavia tekijöitä ovat aallonpituusalue ja signaalin kaistanleveys.

Hajautettu laservahvistin

Jakovahvistimet voidaan toteuttaa kahdessa eri muodossa. Ensimmäinen menetelmä on käyttää siirtokuitua, joka sisältää joitakin harvinaisten maametallien seostettuja ioneja, kuten erbium-ioneja, mutta seostuspitoisuuden tulee olla paljon pienempi kuin tavallisten vahvistinkuitujen. Vaikka piidioksidikuitua käytetään yleisesti viestinnässä, sen liukoisuus harvinaisten maametallien ioneihin on hyvin alhainen, ja vähäinen seostus voi välttää sammutusvaikutukset. Koska siirtooptisella kuidulla on kuitenkin myös joitain muita rajoituksia, optista kuitua on vaikea optimoida suureksi vahvistuskaistanleveydeksi. Erityisesti kaikki doping lisää lähetyshäviöitä, mikä ei ole vakava ongelma lyhyissä erillisvahvistimissa.

Koska hajautetun vahvistimen pumppuvaloa on myös siirrettävä pitkän matkan päähän, se kokee lähetyshäviön. Jos pumpun aallonpituus on paljon pienempi kuin signaalin aallonpituus, häviö on jopa suurempi kuin signaalivalo. Siksi pitkäjakoisissa erbium-seostetuissa vahvistimissa on käytettävä 1,45 mikronin pumppuvaloa yleisesti käytetyn 980 nm:n valon sijaan. Tämä puolestaan ​​asettaa enemmän rajoituksia vahvistimen vahvistuksen spektrimuodolle. Jopa pitkillä pumpun aallonpituuksilla pumpun tehotarve on suurempi pumppuhäviöiden vuoksi kuin erillisillä kuituvahvistimilla.

Hajautettu Raman-vahvistin

Toinen hajautettu vahvistintyyppi on Raman-vahvistin, joka ei vaadi harvinaisten maametallien dopingia. Sen sijaan se käyttää stimuloitua Raman-sirontaa vahvistusprosessin saavuttamiseksi. Samoin siirtokuituja on vaikea optimoida Raman-vahvistusprosesseja varten, koska siirtohäviöiden on oltava pieniä ja myös pumpun valossa on siirtohäviöitä. Siksi tarvitaan erittäin suurta pumpun tehoa.

Pumppulähteen vahvistusspektri riippuu kuituytimen kemiallisesta koostumuksesta. Viritetty laajempi vahvistusspektri voidaan saavuttaa yhdistämällä pumpun eri aallonpituuksia.