Erbium-seostettu kuituvahvistin

EDFA on kuituvahvistinErbium-seostettu kuituperiaate. Siinä on etuja, kuten laaja aallonpituusalue, korkea monistusvahvistus, alhainen kohina ja korkea luotettavuus. Sitä käytetään laajasti optisissa viestintäjärjestelmissä.

EDFA -komponentit

EDFA koostuu Erbium-seostetusta kuidusta, pumpun valonlähteestä, optisesta jakajasta ja kytkimestä. Erbium-seostettu kuitu on EDFA: n ydin. Se on elementillä seostettu optinen kuitu ja vahvistaa optisen signaalin pumpun valonlähteen herättämisen kautta. Pumpun valonlähde on EDFA: n energialähde ja on tyypillisesti 980 nm tai 1480 nm puolijohdelaser. Optinen jakaja erottaa pumpun valon ja signaalivalon, jolloin ne voivat levittää erikseen Erbium-seostetun kuidun sisällä. Kytkentä yhdistää pumpun valon ja signaalivalon Erbium-seostettuun kuituun.

EDFA -toimintaperiaate

Kun pumppuvalo kulkee erbium-seostetun kuidun läpi, Erbium-elementin elektronit ovat innostuneita korkealle energiatasolle, asettamalla Erbium-elementin viritettyyn tilaan. Kun signaalivalo kulkee Erbium-seostetun kuidun läpi, viritetty erbiumelementti emittoi fotoneja kohti signaalivaloa, ilmiö, joka tunnetaan stimuloiduna emissiona. Tämä lisää signaalivalon energiaa, mikä vahvistaa signaalivaloa. Erityisesti, kun pumppufotonit ja signaalifotonit kohtaavat Erbium-seostetussa kuidussa, ne vaihtavat energiaa siirtämällä pumpun fotonien energian signaalifotoneihin. Erbium-seostetussa kuidussa olevalla Erbium-elementillä on ainutlaatuinen energiatason rakenne, joka siirtää tehokkaasti pumppufotonien energian signaalifotoneihin, vahvistaen siten signaalivaloa. Lisäksi Erbium-seostetussa kuidussa Erbium-elementin elektronit pysyvät viritetyssä tilassa hyvin lyhyen ajan, vain nanosekuntien järjestyksessä, mikä tekee vahvistusprosessista erittäin nopean.

EDFA: n edut

Verrattuna muihin kuituvahvistimiin, EDFA tarjoaa seuraavat edut: 1. leveä aallonpituusalue: EDFA kattaa C-kaista- ja B-kaista-aallonpituudet, mikä tekee niistä sopivia erilaisiin optisiin viestintäjärjestelmiin. 2. Korkea vahvistusvahvistus: EDFA voi saavuttaa monistusvahvistuksen, joka ylittää 30 dB, ja suuren vahvistuksen yhtenäisyydellä. 3. Matala kohina: EDFA: lla on alhainen kohinahahmo, joka mahdollistaa pitkän matkan kuidunsiirron. 4. Korkea luotettavuus: EDFA tarjoaa korkean luotettavuuden ja pitkän eliniän, joka täyttää optisten viestintäjärjestelmien vaatimukset.