Đặc điểm và ứng dụng của bộ khuếch đại pha tạp sợi quang

Hệ số khuếch đại g(z) liên quan đến sự khác biệt về số lượng hạt giữa mức năng lượng cao và mức năng lượng thấp và công suất bơm. Bằng cách tích phân hệ số khuếch đại g(z) trên toàn bộ chiều dài của sợi pha tạp erbium-, hệ số khuếch đại GE của sợi-được pha tạpkhuếch đại sợicó thể thu được. Do đó, mức tăng của bộ khuếch đại phải liên quan đến cường độ bơm và độ dài của sợi.

Đường cong g{0}}in của sợi silicon pha tạp erbium{1}}được thể hiện trong Hình 3-27. Có thể thấy từ hình vẽ rằng hệ số khuếch đại thay đổi theo các bước sóng khác nhau.
Sợi quang có băng thông 200nm ở vùng suy hao thấp-1,55μm, trong khi băng thông khuếch đại EDFA hiện được sử dụng chỉ khoảng 35nm.

Một số ứng dụng của bộ khuếch đại quang được thể hiện trong hình. Tùy thuộc vào vị trí của bộ khuếch đại quang trong liên kết quang, các ứng dụng của nó có thể được chia thành 3 loại:

 

 

(1) EDFA được sử dụng làm bộ khuếch đại đường truyền. EDFA được sử dụng làm bộ khuếch đại đường truyền.

Bộ khuếch đại đường truyền là một ứng dụng quan trọng trong hệ thống thông tin sợi quang. Trong hệ thống truyền thông sợi quang-chế độ đơn, sự phân tán của sợi quang có tác động nhỏ. Yếu tố chính hạn chế khoảng cách truyền là sự suy giảm của sợi quang, do đó bộ khuếch đại quang có thể được sử dụng để bù cho tổn thất truyền dẫn. Nó phù hợp với các hệ thống truyền dẫn khoảng cách cực dài, như minh họa trong hình.

(2) EDFA được sử dụng làm tiền khuếch đại

Do đặc tính nhiễu thấp của EDFA nên nó rất thích hợp để sử dụng làm mặt trước của máy thu.
bộ khuếch đại. Tiền khuếch đại đề cập đến vị trí của bộ khuếch đại quang ở cuối liên kết sợi quang và trước bộ thu, như trong hình. Khuếch đại tín hiệu yếu trước khi bộ tách sóng quang ngăn chặn sự suy giảm tỷ lệ tín hiệu-trên-nhiễu do nhiễu nhiệt trong bộ thu.

(3) EDFA được sử dụng làm bộ khuếch đại công suất

Bộ khuếch đại công suất đặt EDFA ngay sau bộ phát quang để tăng công suất đầu ra. Như trong hình, nhìn chung nó có thể tăng khoảng cách truyền từ 10 đến 100km. Nếu sử dụng bộ tiền khuếch đại cùng lúc, có thể đạt được quãng đường truyền sóng ngầm không chuyển tiếp 200-250km. Do bộ khuếch đại công suất được đặt ngay phía sau bộ phát quang nên công suất đầu vào của nó cao hơn và công suất bơm yêu cầu cũng cao hơn. Đầu vào của nó thường trên -8dBm và mức tăng của nó phải lớn hơn 5dB.