Апісанне: Узмацняльнік на валаконным валакне, легаваным эрбіемАптычны ўзмацняльнік EDFA
Эрбіевы аптычны валаконны ўзмацняльнік (ЭДФА, гэта значыць, аптычны ўзмацняльнік сігналу з легаваным Er3+ у стрыжні валакна праз сігнал) — першы аптычны ўзмацняльнік, распрацаваны Саўтгэмптанскім універсітэтам у 1985 годзе, і гэта адно з найвялікшых вынаходніцтваў у галіне валаконна-аптычнай сувязі. Валакно, легаванае эрбіем, — гэта від валакна з невялікай колькасцю іонаў рэдказямельнага элемента эрбія (Er) у кварцавым валакне, якое з'яўляецца стрыжнем.Валакновы ўзмацняльнік, легаваны эрбіемЗ канца 1980-х гадоў былі дасягнуты значныя прарывы ў даследаваннях валаконных узмацняльнікаў, легаваных эрбіем. Тэхналогія WDM значна павялічыла прапускную здольнасць валаконна-аптычнай сувязі. Гэта найбольш шырока выкарыстоўваны аптычны ўзмацняльнік у валаконна-аптычнай сувязі.
Ужыванне: Валаконна-аптычны ўзмацняльнік — гэта прылада аптычнага ўзмацнення, якая непасрэдна ўзмацняе аптычны сігнал у валаконна-аптычнай сістэме сувязі. У сістэме сувязі з выкарыстаннем аптычнага валакна гэта тэхналогія, якая непасрэдна ўзмацняе аптычны сігнал без пераўтварэння аптычнага сігналу ў электрычны сігнал. Валаконна-аптычны ўзмацняльнік, легаваны эрбіем (EDFA Optical Amplifier, гэта значыць узмацняльнік аптычнага сігналу з іёнамі эрбія Er3+ у стрыжні валакна праз сігнал) — гэта першы аптычны ўзмацняльнік, распрацаваны Саўтгемптанскім універсітэтам у Вялікабрытаніі і Тахокуйскім універсітэтам у Японіі, і гэта адно з найвялікшых вынаходніцтваў у валаконна-аптычнай сувязі. Валаконна-аптычнае валакно — гэта від валакна з невялікай колькасцю іонаў рэдказямельнага элемента эрбія (Er) у кварцавым валакне, якое з'яўляецца ядром валаконна-аптычнага ўзмацняльніка, легаванага эрбіем. З канца 1980-х гадоў былі дасягнуты значныя прарывы ў даследаваннях валаконна-аптычных узмацняльнікаў, легаваных эрбіем. Тэхналогія WDM значна павялічыла прапускную здольнасць валаконна-аптычнай сувязі. Гэта найбольш шырока выкарыстоўваны аптычны ўзмацняльнік у валаконна-аптычнай сувязі.
Асноўны параметр
Назва слова: валаконны ўзмацняльнік, легаваны эрбіем
Роднасны тэрмін:Аптычны ўзмацняльнік
Кварцавае валакно, легаванае рэдказямельнымі элементамі (такімі як Nd, Er, Pr, Tm і г.д.), можа ўтвараць шматўзроўневую лазерную сістэму і непасрэдна ўзмацняць уваходны сігнал святла пад дзеяннем святла накачкі. Пасля забеспячэння адпаведнай зваротнай сувязі фарміруецца валаконны лазер. Працоўная даўжыня хвалі валаконнага ўзмацняльніка, легаванага ND, складае 1060 нм і 1330 нм, але яго распрацоўка і прымяненне абмежаваныя з-за адхілення ад аптымальнага порта валаконнай сувязі і некаторых іншых прычын. Працоўныя даўжыні хваль EDFA і PDFFA знаходзяцца ў акне найменшых страт (1550 нм) і даўжыні хвалі нулявой дысперсіі (1300 нм) валаконна-аптычнай сувязі адпаведна, а TDFA працуе ў S-дыяпазоне, што вельмі падыходзіць для прымянення ў валаконна-аптычных сістэмах сувязі. Асабліва практычным быў EDFA, які найбольш хутка развіваўся.
Дзякуючы развіццю валакна, легаванага эрбіем, працягвае з'яўляцца мноства новых валаконных узмацняльнікаў. Напрыклад, двухдыяпазонны валаконны ўзмацняльнік (DBFA) на аснове валакна, легаванага эрбіем, з'яўляецца шырокапалосным аптычным узмацняльнікам, які можа ахопліваць практычна ўсю паласу паласы мультыплексавання з падзелам хваль (WDM). Падобным прадуктам з'яўляецца звышшырокапалосны аптычны ўзмацняльнік (UWOA), які мае паласу пакрыцця, дастатковую для ўзмацнення да 100 каналаў даўжынь хваль у адным валакне.
Практычнае прымяненне
Ужыванне валаконнага ўзмацняльніка, легаванага эрбіем (EDFA-ўзмацняльніка) у звычайнай валаконна-аптычнай лічбавай сістэме сувязі можа значна зэканоміць аптычныя рэтранслятары і значна павялічыць адлегласць рэтрансляцыі, што мае вялікае значэнне для магістральных кабельных сістэм на вялікія адлегласці.
Яго асноўныя сферы прымянення ўключаюць:
1, можа выкарыстоўвацца ў якасці ўзмацняльніка святлавой далёкасці. Традыцыйныя электронныя валаконна-аптычныя рэтранслятары маюць шмат абмежаванняў. Напрыклад, калі лічбавы сігнал і аналагавы сігнал пераўтвараюцца адзін у адзін, рэтранслятар неабходна адпаведна замяніць; калі абсталяванне змяняецца з нізкай хуткасці на высокую, рэтранслятар неабходна адпаведна замяніць. Перадаюць толькі аднолькавую даўжыню хвалі светлавога сігналу, і іх структура складаная, дарагая і г.д. Валакновыя ўзмацняльнікі, легаваныя эрбіем, пераадольваюць гэтыя недахопы, не толькі не патрабуюць змены пры змене рэжыму сігналу, але і не патрабуюць замены пры пашырэнні абсталявання або выкарыстанні аптычнага мультыплексавання з падзелам даўжынь хваль.
2, можа выкарыстоўвацца ў якасці пост-ўзмацняльніка аптычнага перадатчыка і папярэдняга ўзмацняльніка аптычнага прыёмніка. У якасці пост-ўзмацняльніка аптычнага перадатчыка магутнасць перадачы лазера можа быць павялічана з 0 дБ да +10 дБ. Пры выкарыстанні ў якасці папярэдняга ўзмацняльніка аптычнага прыёмніка яго адчувальнасць таксама можа быць значна палепшана. Такім чынам, на лініі ўсталёўваюцца толькі 1-2 узмацняльнікі, легаваныя эрбіем, і адлегласць перадачы сігналу можа быць павялічана на 100-200 км.
Акрамя таго, валаконны ўзмацняльнік, легаваны эрбіем (Узмацняльнік EDFA) для вырашэння праблемы. Унікальныя перавагі валаконных узмацняльнікаў, легаваных эрбіем, былі прызнаны ўсім светам і знайшлі ўсё больш шырокае прымяненне. Аднак валаконныя ўзмацняльнікі, легаваныя эрбіем, таксама маюць некаторыя абмежаванні. Напрыклад, пры міжгародняй сувязі немагчыма ўсталёўваць і выводзіць сігнал, складаней звязацца са станцыяй, няпроста знайсці няспраўнасці, тэрмін службы крыніцы святла накачкі кароткі, і з пастаянным развіццём тэхналогій валаконна-аптычнай сувязі гэтыя праблемы будуць здавальняюча вырашаны.
Час публікацыі: 14 сакавіка 2025 г.