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 з ніжняга энергетычнага ўзроўню на верхні энергетычны ўзровень адпавядае працэсу паглынання святла.Пераход з верхняга энергетычнага ўзроўню на ніжні адпавядае працэсу выпраменьвання святла.

p1

2. Прынцып EDFA

p2

EDFA выкарыстоўвае валакно, легаванае іёнамі эрбія, у якасці асяроддзя ўзмацнення, якое стварае інверсію заселенасці ў святле накачкі.Рэалізуе вымушанае 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 бесперапынна 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:

p3

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

p4

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)

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

працоўны стол

V(AC)

80

 

240

Аптычнае валакно  

SMF-28

Вывадны інтэрфейс  

FC/APC

Памеры

модуль

mm

90×70×18

працоўны стол

mm

320×220×90

           

3. Мадэль ROF -EDFA -P валаконны ўзмацняльнік 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

Працоўны стол

V(AC)

80

 

240

Тып валакна  

SMF-28

Вывадны інтэрфейс  

FC/APC

Памер упакоўкі

Модуль

mm

90*70*18

Працоўны стол

mm

320*220*90