Распаўсюджаны тыпаптычны ўзмацняльніквыкарыстоўваецца ў аптычнай сувязі
Калі аптычныя сігналы перадаюцца па аптычных валокнах, па меры павелічэння адлегласці аптычныя сігналы паступова слабеюць і нават выклікаюць парушэнні сувязі... Да з'яўлення аптычных узмацняльнікаў яны былі падобныя на «запраўку», папаўняючы энергію аптычных сігналаў, каб яны маглі бесперашкодна перадаваць дадзеныя да месца прызначэння. У гэтым выпуску вы пазнаёміцеся з распаўсюджаным аптычным узмацняльнікам у аптычнай сувязі —валаконны ўзмацняльнік, легаваны эрбіем(Аптычны ўзмацняльнік EDFA).
Валакновы ўзмацняльнік, легаваны эрбіем, як вынікае з назвы: эрбій (Er), рэдказямельны элемент, убудаваны ў кварцавае валакно. Калі ўваходны аптычны сігнал праходзіць праз валакно, легаванае эрбіем, трохвалентныя іоны эрбія (Er³⁺) паглынаюць энергію святла накачкі і пераходзяць на больш высокі энергетычны ўзровень. Колькасць часціц ва ўзбуджаным стане змяняецца ў інверсію. Пад уздзеяннем уваходнага сігнальнага святла іоны рэдказямельных элементаў ва ўзбуджаным стане падвяргаюцца вымушанаму выпраменьванню і вызваляюць фатоны той жа частаты, што і сігнальнае святло, тым самым дасягаючы аптычнага ўзмацнення.
Кампаненты, якія складаюцьАптычны ўзмацняльнік EDFAЗвычайна ўключаюць аптычныя раздзяляльнікі (часта з выкарыстаннем мультыплексараў з падзелам даўжынь хваль WDM), аптычныя ізалятары, легаваныя эрбіем валокны, фільтры і крыніцы накачкі. Сярод іх аптычны раздзяляльнік геніяльна спалучае ўваходнае святло і святло накачкі, каб гарантаваць дакладную падачу сігналу ў легаванае эрбіем валакно; роля аптычнага ізалятара заключаецца ў падаўленні непатрэбнага адлюстравання святла ў аптычным шляху, каб прадухіліць утварэнне непатрэбных перашкодных сігналаў, забяспечваючы аднанакіраваную перадачу сігналу; аптычны фільтр выдаляе непажаданы шум, каб палепшыць суадносіны сігнал/шум і забяспечыць выразнасць перадачы інфармацыі.
У цяперашні час даследчыкі распрацоўваюць двухдыяпазонныя валаконныя ўзмацняльнікі (DBFA) і звышшырокапалосныя ўзмацняльнікі (UWOA), імкнучыся пашырыць паласу паласы ўзмацнення на ўсю паласу частот мультыплексавання з падзелам хваль (WDM). Нядаўна сумесная даследчая група еўрапейскіх навукова-даследчых інстытутаў распрацавала параметрычны ўзмацняльнік бегучай хвалі на аснове фатонных чыпаў. Дзякуючы кампактнай структуры ён дасягае звышшырокапалоснага ўзмацнення сігналу з паласой паласы 140 нм (у тры разы больш, чым у традыцыйнага EDFA), а аб'ём быў зменшаны да сантыметравага ўзроўню, што забяспечвае звышвысокахуткасную падтрымку для цэнтраў апрацоўкі дадзеных і вылічэнняў штучнага інтэлекту. Гэтыя «суперўзмацняльнікі» будуць падтрымліваць перадачу больш за сто даўжынь хваль на валакно, закладваючы аснову для галаграфічнай сувязі, інтэлектуальных фабрык і іншых прыкладанняў у эпоху 6G.
Час публікацыі: 03 лютага 2026 г.