Тэхнічная схема сістэмы ўзмацняльніка EDFA L-дыяпазону

1. Эрбіевае валакно
Эрбій - рэдказямельны элемент з атамным нумарам 68 і атамнай масай 167,3. Электронны энергетычны ўзровень іона эрбія паказаны на малюнку, а пераход ад ніжняга энергетычнага ўзроўню да верхняга энергетычнага ўзроўню адпавядае працэсу паглынання святла. Пераход з верхняга энергетычнага ўзроўню на ніжні адпавядае працэсу выпраменьвання святла.

2. Прынцып EDFA

EDFA выкарыстоўвае валакно, легаванае іёнамі эрбія, у якасці асяроддзя ўзмацнення, якое стварае інверсію заселенасці ў святле накачкі. Рэалізуе стымуляванае ўзмацненне выпраменьвання пры індукцыі сігнальнага святла.
Іёны эрбія маюць тры энергетычныя ўзроўні. Яны знаходзяцца на самым нізкім узроўні энергіі, E1, калі яны не ўзбуджаюцца ніякім святлом. Калі валакно пастаянна ўзбуджаецца лазерам крыніцы святла накачкі, часціцы ў асноўным стане набіраюць энергію і пераходзяць на больш высокі энергетычны ўзровень. Напрыклад, пераход ад E1 да E3, таму што часціца нестабільная на высокім энергетычным узроўні E3, яна хутка апусціцца ў метастабільны стан E2 у працэсе безвыпраменьвальнага пераходу. На гэтым энергетычным узроўні часціцы маюць адносна працяглы тэрмін выжывання. З-за бесперапыннага ўзбуджэння крыніцы святла накачкі колькасць часціц на ўзроўні энергіі E2 будзе працягваць павялічвацца, а колькасць часціц на ўзроўні энергіі E1 будзе павялічвацца. Такім чынам у легіраваным эрбіем валакне рэалізуецца размеркаванне інверсіі заселенасці і ствараюцца ўмовы для навучання аптычнаму ўзмацненню.
Калі энергія фатона ўваходнага сігналу E=hf дакладна роўная розніцы ўзроўняў энергіі паміж E2 і E1, E2-E1=hf, часціцы ў метастабільным стане пяройдуць у асноўны стан E1 у выглядзе стымуляванага выпраменьвання. Выпраменьванне і ўваход. Фатоны ў сігнале ідэнтычныя фатонам, што значна павялічвае колькасць фатонаў, у выніку чаго ўваходны аптычны сігнал становіцца моцным выхадным аптычным сігналам у валакне, легаваным эрбіем, рэалізуючы прамое ўзмацненне аптычнага сігналу. .

2. Схема сістэмы і ўвядзенне ў асноўны прыбор
2.1. Прынцыповая схема валаконна-аптычнага ўзмацняльніка L-дыяпазону выглядае наступным чынам:

2.2. Прынцыповая схема сістэмы крыніцы святла ASE для спантанага выпраменьвання валакна, легаванага эрбіем, выглядае наступным чынам:

Увядзенне прылады

1.ROF -EDFA -HP Валаконны ўзмацняльнік высокай магутнасці з легіраваным эрбіем

Параметр		Адзінка	Мін	Тып	Макс
Працоўны дыяпазон даўжынь хваль		nm	1525 год		1565 год
Дыяпазон магутнасці ўваходнага сігналу		дБм	-5		10
Выходная аптычная магутнасць насычэння		дБм			37
Стабільнасць аптычнай магутнасці насычэння		dB			±0,3
Індэкс шуму пры ўваходзе 0 дБм		dB		5.5	6.0
Аптычная ізаляцыя ўваходу		dB	30
Выходная аптычная ізаляцыя		dB	30
Уваходныя зваротныя страты		dB	40
Адваротныя страты на выхадзе		dB	40
Узмацненне, якое залежыць ад палярызацыі		dB		0,3	0,5
Палярызацыйная модавая дысперсія		ps			0,3
Уцечка ўваходнага помпы		дБм			-30
Уцечка выхаднога помпы		дБм			-30
Працоўнае напружанне		V(AC)	80		240
Тып валакна			SMF-28
Вывадны інтэрфейс			FC/APC
Інтэрфейс сувязі			RS232
Памер упакоўкі	Модуль	mm	483×385×88 (стойка 2U)
Памер упакоўкі	Працоўны стол	mm	150×125×35

2.ROF -EDFA -B валакнавы ўзмацняльнік магутнасці з легіраваным эрбіем

Параметр			Адзінка	Мін	Тып	Макс
Працоўны дыяпазон даўжынь хваль			nm	1525 год		1565 год
Дыяпазон магутнасці выхаднога сігналу			дБм	-10
Малы ўзмацненне сігналу			dB		30	35
Дыяпазон аптычнага выхаду насычанасці *			дБм		17/20/23
Каэфіцыент шуму **			dB		5.0	5.5
Ізаляцыя ўваходу			dB	30
Ізаляцыя выхаду			dB	30
Незалежны ўзмацненне ад палярызацыі			dB		0,3	0,5
Палярызацыйная модавая дысперсія			ps			0,3
Уцечка ўваходнага помпы			дБм			-30
Уцечка выхаднога помпы			дБм			-40
Працоўнае напружанне		модуль	V	4,75	5	5.25
Працоўнае напружанне		працоўны стол	V(AC)	80		240
Аптычнае валакно				SMF-28
Вывадны інтэрфейс				FC/APC
Памеры	модуль		mm	90×70×18
Памеры	працоўны стол		mm	320×220×90

3. Мадэль ROF -EDFA -P валакна ўзмацняльніка з легіраванай эрбіем

Параметр		Адзінка	Мін	Тып	Макс
Працоўны дыяпазон даўжынь хваль		nm	1525 год		1565 год
Дыяпазон магутнасці ўваходнага сігналу		дБм	-45
Малы ўзмацненне сігналу		dB		30	35
Дыяпазон выходнай аптычнай магутнасці насычэння *		дБм		0
Індэкс шуму **		dB		5.0	5.5
Аптычная ізаляцыя ўваходу		dB	30
Выходная аптычная ізаляцыя		dB	30
Узмацненне, якое залежыць ад палярызацыі		dB		0,3	0,5
Палярызацыйная модавая дысперсія		ps			0,3
Уцечка ўваходнага помпы		дБм			-30
Уцечка выхаднога помпы		дБм			-40
Працоўнае напружанне	Модуль	V	4,75	5	5.25
Працоўнае напружанне	Працоўны стол	V(AC)	80		240
Тып валакна			SMF-28
Вывадны інтэрфейс			FC/APC
Памер упакоўкі	Модуль	mm	907018
Памер упакоўкі	Працоўны стол	mm	32022090