Amplifikatorên Fiber Doped Erbium (EDFA)

Amplifikatorên fîber-dopkirî yên erbium (EDFA) hêmanên erdên kêm ên wekî erbium (Er3+) wekî navgînek mezinkirinê bikar tînin.Di pêvajoya çêkirinê de ew di nav bingeha fîberê de tê dop kirin.Ew ji perçeyek kurt a fiberê (bi gelemperî 10 m an wusa) pêk tê ku ji camê hatî çêkirin ku tê de mîqdarek piçûk a kontrolkirî ya erbium wekî dopant di forma îyonekê de tê zêdekirin (Er3+).Bi vî rengî, fiber silica wekî navgînek mêvandar tevdigere.Ew dopant (erbium) ne ji fîbera silica ye ku dirêjahiya pêla xebitandinê û firehiya bandê diyar dike.EDFA bi gelemperî li herêma dirêjahiya pêlê ya 1550 nm dixebitin û dikarin kapasîteyên ji 1 Tbps zêdetir pêşkêşî bikin.Ji ber vê yekê, ew bi berfirehî di pergalên WDM de têne bikar anîn.

Prensîba belavkirina teşwîqkirî ji bo mekanîzmaya zêdekirina EDFA-yê tê sepandin.Dema ku dopant (îyonek erbium) di rewşek enerjiya bilind de be, fotonek rûdan a sînyala optîkî ya têketinê dê wê teşwîq bike.Ew hin ji enerjiya xwe berdide dopantê û vedigere rewşek enerjiya kêmtir ("weşana teşwîqkirî") ku aramtir e.Nîgara jêrîn avahiya bingehîn a EDFA nîşan dide.

1.1 Avahiyek bingehîn a EDFA

Dîoda lazerê ya pompê bi gelemperî di hêza bilind de (~ 10-200 mW) îşaretek optîkî ya dirêjahiya pêlê (li 980 nm an 1480 nm) çêdike.Ev îşaret bi sînyala têketina ronahiyê ya di beşa erbiumdopkirî ya fîbera silica de bi navgîniya WDM-ê ve tê girêdan.Îyonên erbiumê dê vê enerjiya sînyala pompê bihelînin û bikevin rewşa xwe ya heyecan.Beşek ji sînyala ronahiyê ya derketinê li têketina lazera pompê bi navgîniya parzûna optîkî û dedektorê ve tê kişandin û vegerandin.Ev wekî mekanîzmaya kontrolkirina hêza vegerê kar dike da ku EDFA wekî amplifikatorên xwe-rêkûpêk bike.Dema ku hemî elektronên metastable têne xerc kirin wê hingê zêdebûnek din çênabe.Ji ber vê yekê, pergal bixweber stabîl dibe ji ber ku hêza optîkî ya derketinê ya EDFA hema hema domdar dimîne bêyî guheztina hêza têketinê, heke hebe.

1.2 Skemaya fonksiyonel a hêsan a EDFA

Nîgara jorîn şematîka fonksiyonel a hêsankirî ya EDFA-yê nîşan dide ku tê de sînyalek pompek ji lazerê li îşaretek optîkî ya têketinê (li 1480 nm an 980 nm) bi navgîniyek WDM ve tê zêdekirin.

Ev diagram amplifikatorek pir bingehîn a EDF nîşan dide.Dirêjahiya pêla sînyala pompê (bi hêza pompê ya bi qasî 50 mW) 1480 nm an 980 nm e.Hin beşek ji vê sînyala pompê bi veguheztina teşwîqkirî di nav dirêjiyek kurt a fiber-dopkirî ya Erbium de vediguhezîne sînyala optîkî ya têketinê.Ew xwedan qezenca optîkî ya tîpîk a bi qasî 5-15 dB û kêmtir ji 10 dB dengê deng heye.Ji bo xebata 1550 nm, gengaz e ku meriv 30-40 dB qezenca optîkî bistîne.

1.3 Rastkirina pratîkî ya EDFA

Nîgara jorîn dema ku di serîlêdana WDM-ê de tê bikar anîn operasyonek hêsan a EDFA-yê digel avahiya wê ya pratîkî nîşan dide.

Wekî ku tê xuyang kirin, ew beşên sereke yên jêrîn pêk tîne:

• An îzolator li input.Ev dengê ku ji hêla EDFA ve hatî çêkirin dihêle ku berbi dawiya veguhezerê belav bibe.

• Cofterek WDM.Ew sînyala daneya têketina optîkî ya kêm-hêza 1550 nm bi îşareta optîkî ya pompkirina hêza bilind (ji çavkaniya pompê ya wekî lazer) di dirêjahiya pêlê de 980 nm pêk tîne.

• Beşek piçûk ji fiber silica-doped erbium.Bi rastî, ev wekî navgîniya çalak a EDFA-yê kar dike.

• Li dergehê îzolatorek.Ew ji bo pêşîlêgirtina îşaretek optîkî ya paşverû ya ku têkeve fîbera silîka-dopkirî ya erbiumê dibe alîkar.

Nîşaneya encam a paşîn sînyalek daneya optîkî ya dirêjahiya pêlê ya 1550 nm ya bihêzkirî ye bi sînyalek pompeya dirêjahiya pêlê ya mayî ya 980 nm.

Cureyên Amplifikatorên Fiber Doped Erbium (EDFA)

Du celeb strukturên Amplifiers Fiber-Doped Erbium (EDFA) hene:

• EDFA bi pompeya hev-propagandî

• EDFA bi pompeya dijberî belav dike

Nîgara jêrîn aranjmanên pompa berevajî belavkirî û pompeya dualî ku dikarin di strukturên EDFA de werin bikar anîn nîşan dide.

Rêbazên pompê yên cihêreng

Pompek hev-propagandar EDFA xwedî hêza optîkî ya kêmtir bi dengek kêm e;dema ku pompek berevajî belavker EDFA hêza optîkî ya hilbera bilind peyda dike lê dengek mezintir jî çêdike.Di EDFA-ya ticarî ya tîpîk de, pompek du-alî bi pompkirina hevdemî û berevajî belavkirî tê bikar anîn ku di encamê de destkeftiyek optîkî ya nisbeten yekgirtî peyda dike.

Serîlêdana EDFA wekî bihêzker, di rêzê de, û pêş-amplifier

Di serîlêdanek dirêj a pêwendiyek pêwendiya fîberê ya optîkî de, EDFA dikarin wekî amplifikatorek bihêzker li derana veguhezera optîkî, amplifikerek optîkî ya di rêzê de digel fîbera optîkî û her weha pêş-amplifierek hema berî wergirê, wek ku di jimareya jor de tê nîşandan.

Dibe ku were zanîn ku EDFA-yên di rêzê de li gorî windabûna fîberê 20-100 km dûrî hev têne danîn.Nîşana têketina optîkî bi dirêjahiya pêlê 1,55 μm ye, lê lazerên pompê bi dirêjahiya pêlê 1,48 μm an 980 nm dixebitin.Dirêjahiya tîpîk a fiber-doped Erbium 10-50 m ye.

Mekanîzmaya Amplification di EDFAs

Wekî ku berê hate gotin, mekanîzmaya zêdekirinê ya di EDFA de li ser emeliyata teşwîqkirî ya mîna ya lazerê ye.Enerjiya bilind a ji sînyala pompa optîkî (ji hêla lazerek din ve hatî hilberandin) îyonên erbiumê yên dopan (Er3+) di fiberek silica de di rewşa jorîn a enerjiyê de heyecan dike.Sînyala daneya optîkî ya têketinê veguheztina îyonên Erbiumê yên heyecan ber bi rewşa enerjiyê ya nizm ve teşwîq dike û di encamê de tîrêjên fotonên bi heman enerjiyê, ango bi heman dirêjahiya pêlê ya sînyala optîkî ya têketinê ye.

Diagrama asta enerjiyê: Îyonên Erbiumê yên belaş astên veqetandî yên banda enerjiyê nîşan didin.Dema ku îyonên Erbium di nav fiberek silica de têne dop kirin, her yek ji astên wan ên enerjiyê di çend astên ku ji nêz ve girêdayî ne dabeş dibe da ku bandek enerjiyê çêbike.

1.4 Mekanîzmaya zêdekirinê di EDFA de

Ji bo gihîştina berevajîkirina nifûsê, îyonên Er3+ di asta navîn 2 de têne pomp kirin. Di rêbaza neyekser de (pompakirina 980 nm), îyonên Er3+ bi berdewamî ji asta 1 berbi asta 3 ve têne veguheztin. Li dû wê bi rizîbûnên ne-radyatîf berbi asta 2 ve, ji cihê ku ew dikevin asta 1-ê, îşaretên optîkî di dirêjahiya pêla xwestî ya 1500-1600 nm de radikin.Ev wekî mekanîzmaya zêdekirina 3-asta tê zanîn.

Ji bo bêtir hilberên Erbium-doped, ji kerema xwe li malpera me binêre.

https://www.erbiumtechnology.com/erbium-laser-glasseye-safe-laser-glass/

E-mail:devin@erbiumtechnology.com

WhatsApp: +86-18113047438

Faks: +86-2887897578

Zêde bikin: No.23, riya Chaoyang, kolana Xihe, navçeya Longquanyi, Chengdu, 610107, Chinaîn.