Giới thiệu bộ khuếch đại quang
Với sự phát triển nhanh chóng của các mạng truyền thông quang, cần có thời lượng truyền dài hơn. Bộ khuếch đại quang có thể đáp ứng các yêu cầu của mạng truyền thông quang. Bộ khuếch đại quang là một thiết bị khuếch đại tín hiệu quang trực tiếp, trước tiên không cần phải chuyển đổi nó thành tín hiệu điện. Bộ khuếch đại quang học có thể được coi là laser mà không có khoang quang hoặc một trong đó phản hồi từ khoang bị triệt tiêu. Bài đăng này sẽ giúp bạn hiểu rõ hơn về bộ khuếch đại quang.
Một liên kết truyền thông quang cơ bản chứa một máy phát và máy thu, với một sợi cáp quang kết nối chúng. Mặc dù tín hiệu truyền trong sợi quang bị suy giảm ít hơn nhiều so với các phương tiện khác, chẳng hạn như đồng, nhưng vẫn còn giới hạn khoảng 100 km về khoảng cách mà tín hiệu có thể truyền đi trước khi bị nhiễu quá mức.
Bộ khuếch đại quang được sử dụng rộng rãi trong các liên kết dữ liệu sợi quang. Hình 1 cho thấy ba cách mà các bộ khuếch đại quang có thể được sử dụng để tăng cường hiệu suất của các liên kết dữ liệu quang. Bộ khuếch đại tăng áp được sử dụng để tăng đầu ra quang của máy phát quang ngay trước khi tín hiệu đi vào sợi quang. Tín hiệu quang bị suy giảm khi truyền trong sợi quang. Bộ khuếch đại nội tuyến được sử dụng để khôi phục (tái tạo) tín hiệu quang về mức công suất ban đầu. Bộ tiền khuếch đại quang được vận hành ở cuối liên kết sợi quang để tăng độ nhạy của máy thu quang.
Hình 1. Bộ khuếch đại quang trong các liên kết truyền thông sợi quang
Tỷ lệ công suất đầu ra so với công suất đầu vào
Đạt được như là một sự kết hợp của sức mạnh đầu vào
Phạm vi bước sóng mà bộ khuếch đại có hiệu quả
Công suất đầu ra tối đa, ngoài ra không đạt được khuếch đại
tín hiệu không mong muốn do xử lý vật lý trong bộ khuếch đại
Có ba loại bộ khuếch đại quang được sử dụng phổ biến nhất, như hình từ trái sang phải: bộ khuếch đại sợi pha tạp erbium, bộ khuếch đại quang bán dẫn và bộ khuếch đại Raman sợi.
Môi trường khuếch đại là một sợi quang thủy tinh pha tạp với các ion erbium. Erbium được bơm đến trạng thái đảo ngược dân số với đầu vào quang học riêng biệt. Môi trường khuếch đại quang pha tạp erbium khuếch đại ánh sáng ở bước sóng nằm trong vùng lân cận 1550nm - bước sóng quang bị suy giảm tối thiểu trong sợi quang. Bộ khuếch đại sợi pha tạp erbium (EDFA) là bộ khuếch đại sợi được triển khai nhiều nhất. Bộ khuếch đại sợi quang pha tạp Erbium (EDFA) có độ nhiễu thấp và có thể khuếch đại đồng thời nhiều bước sóng, làm cho EDFA trở thành bộ khuếch đại được lựa chọn cho hầu hết các ứng dụng trong truyền thông quang học.
Hình 2. Nguyên lý làm việc của bộ khuếch đại sợi pha tạp Erbium
Phương tiện khuếch đại không bị biến dạng InGaAsP. Vật liệu này có thể được điều chỉnh để cung cấp khuếch đại quang học ở các bước sóng gần 1,3, hoặc gần 1,5, một bước sóng quan trọng đối với thông tin quang. Các chất bán dẫn khác có thể được sử dụng để khuếch đại tín hiệu quang ở các bước sóng khác. Các mặt đầu vào và đầu ra của bộ khuếch đại được phủ lớp chống phản xạ để ngăn phản hồi quang đến môi trường khuếch đại và phát quang. Bộ khuếch đại quang bán dẫn với các tính năng của gói nhỏ, ứng dụng giá rẻ và tiềm năng sử dụng cho chuyển mạch quang, nó có thể là một lựa chọn tuyệt vời để phù hợp với hầu hết khách hàng.
Hình 3. Nguyên lý làm việc của bộ khuếch đại quang bán dẫn
Trong bộ khuếch đại Raman, tín hiệu được tăng cường bởi khuếch đại Raman. Không giống như EDFA và SOA, hiệu ứng khuếch đại thu được bằng sự tương tác phi tuyến giữa tín hiệu và laser bơm trong sợi quang. Có hai loại bộ khuếch đại Raman: phân phối và gộp. Bộ khuếch đại Raman phân tán là một trong đó sợi truyền được sử dụng làm môi trường khuếch đại bằng cách ghép một bước sóng bơm với bước sóng tín hiệu, trong khi bộ khuếch đại Raman gộp lại sử dụng sợi dài chuyên dụng, ngắn hơn để cung cấp khuếch đại.
Hình 4. Nguyên lý làm việc của bộ khuếch đại Raman
Bộ khuếch đại quang đóng vai trò rất quan trọng trong các mạng quang hiện đại, cho phép truyền nhiều dữ liệu dữ liệu trên một khoảng cách dài lên đến hàng ngàn km. Bộ khuếch đại quang do FOCC cung cấp được thiết kế cho tất cả các phân đoạn và ứng dụng mạng. Để biết thêm thông tin vui lòng truy cập www.focc-fiber.com .
