Ammatillinen tieto

Miten kuituvahvistin toimii?

2021-05-28
Kun lähetysväli on liian pitkä (yli 100 km), optisella signaalilla on suuri häviö. Aiemmin ihmiset käyttivät yleensä optisia toistimia optisen signaalin laajentamiseen. Tällaisilla laitteilla on käytännön käytössä tiettyjä rajoituksia, ja se on vähitellen kehittynyt Valokuituvahvistimien sijaan optisten kuituvahvistimien toimintaperiaate on esitetty alla olevassa kuvassa. Se voi suoraan laajentaa optisia signaaleja ilman, että tarvitsee käydä läpi optinen-sähkö-optinen muunnosprosessi.
Millaisia ​​kuituvahvistimia on olemassa?
1. Erbium-seostettu kuituvahvistin (EDFA)
Erbium-seostettu kuituvahvistin (EDFA)koostuu pääasiassa erbium-seostetusta kuidusta, pumppuvalonlähteestä, optisesta kytkimestä, optisesta eristtimestä ja optisesta suodattimesta. Tällä välin erbium-seostettu kuitu on optisen signaalin vahvistuksen pääkomponentti, jota käytetään pääasiassa 1550 nm:n optisen signaalin kaistan laajentamiseen, joten erbium-seostettu kuituvahvistin (EDFA) toimii parhaiten aallonpituusalueella. 1530 nm - 1565 nm.
Vahvuudet: Pumpun tehonkäyttö on korkein (yli 50 %) ja optista signaalia 1550 nm kaistalla voidaan laajentaa suoraan ja yhdessä, vahvistus ylittää 50 dB ja kohina pitkän aikavälin lähetyksessä on pieni.
Viat: Erbium-seostettu kuituvahvistin (EDFA) on kooltaan suuri, eivätkä tämäntyyppiset laitteet voi toimia sopusoinnussa muiden puolijohdelaitteiden kanssa.
2. Raman-vahvistin
Raman-vahvistin on ainoa laite, joka voi vahvistaa optista signaalia 1292 nm - 1660 nm kaistalla. Sen toimintaperiaate perustuu stimuloituun Raman-sirontavaikutukseen kvartsikuidussa. Kuten alla olevasta kuvasta näkyy, kun se on pumpun valossa Kun Raman-vahvistuksen kaistanleveyden heikko valosignaali välittyy optisessa kuidussa yhdessä voimakkaan pumpun valoaallon kanssa, heikko valosignaali kasvaa Raman-sironta. vaikutus.
Edut: Se soveltuu laajalle valikoimalle kaistoja, joita voidaan käyttää asennetuissa yksimuotokuitujohdotussovelluksissa, jotka voivat täydentää erbium-seostettujen kuituvahvistimien (EDFA) puutetta alhaisella virrankulutuksella ja alhaisella ylikuulumisella.
Viat: suuri pumpun teho, sotkuinen vahvistuksen säätöjärjestelmä ja korkea melu.
3. Puolijohdeoptinen kuituvahvistin (SOA)
Puolijohdeoptinen kuituvahvistin (SOA)käyttää puolijohdemateriaaleja vahvistusvälineinä, ja sen optisessa signaalitulossa ja lähdössä on heijastuksenestopinnoitteet, jotka estävät heijastuksen vahvistimen päätypinnassa ja eliminoivat resonaattorin vaikutuksen.
Edut: pieni koko, pieni lähtöteho, pieni vahvistuskaistanleveys, voidaan käyttää useilla eri kaistoilla, halvempi kuin erbium-seostettu kuituvahvistin (EDFA), ja sitä voidaan käyttää puolijohdelaitteiden kanssa, voi suorittaa lomitetun vahvistuksen modulaation, lomitettu vaihe modulaatio, aallonpituus Neljä epälineaarista muunnosoperaatiota ja neliaaltosekoitusta.
Viat: Toiminto ei ole yhtä tehokas kuin erbium-seostettu kuituvahvistin (EDFA), korkea kohina ja pieni vahvistus.