Charakterystyka i zastosowania wzmacniaczy-domieszkowanych światłowodami

Współczynnik wzmocnienia g(z) jest powiązany z różnicą w liczbie cząstek pomiędzy wysokimi i niskimi poziomami energii oraz mocą pompy. Całkując współczynnik wzmocnienia g(z) na całej długości włókna-domieszkowanego erbem, zysk GE włókna-domieszkowanego erbemwzmacniacz światłowodowymożna uzyskać. Dlatego wzmocnienie wzmacniacza należy powiązać z intensywnością pompy i długością światłowodu.

Krzywą g-in włókna krzemowego domieszkowanego erbem- pokazano na rysunku 3.27. Z rysunku widać, że współczynnik wzmocnienia zmienia się dla różnych długości fal.
Światłowód ma szerokość pasma 200 nm w obszarze niskich-strat 1,55 μm, podczas gdy obecnie stosowana szerokość pasma wzmocnienia EDFA wynosi tylko około 35 nm.

Na rysunku pokazano kilka zastosowań wzmacniaczy optycznych. W zależności od umiejscowienia wzmacniacza optycznego w łączu optycznym jego zastosowania można podzielić na 3 typy:

 

 

(1) EDFA jest używany jako wzmacniacz liniowy. EDFA służy jako wzmacniacz liniowy.

Wzmacniacz liniowy jest ważnym zastosowaniem w systemach komunikacji światłowodowej. W jednomodowym-systemie komunikacji światłowodowej rozproszenie światłowodu ma niewielki wpływ. Głównym czynnikiem ograniczającym odległość transmisji jest tłumienie światłowodu, dlatego wzmacniacz optyczny można wykorzystać do kompensacji strat transmisji. Nadaje się do systemów transmisji-na bardzo duże odległości, jak pokazano na rysunku.

(2) EDFA służy jako przedwzmacniacz

Ze względu na niski poziom hałasu EDFA, bardzo dobrze nadaje się do stosowania jako przedni koniec odbiornika.
wzmacniacz. Przedwzmocnienie odnosi się do położenia wzmacniacza optycznego na końcu łącza światłowodowego i przed odbiornikiem, jak pokazano na rysunku. Wzmacnianie słabych sygnałów, zanim fotodetektor tłumi degradację stosunku sygnału-do-szumu spowodowaną szumem termicznym w odbiorniku.

(3) EDFA służy jako wzmacniacz mocy

Wzmacniacz mocy umieszcza EDFA bezpośrednio za nadajnikiem optycznym, aby zwiększyć moc wyjściową. Jak pokazano na rysunku, może ogólnie zwiększyć odległość transmisji o 10 do 100 km. Jeśli jednocześnie używany jest przedwzmacniacz, można osiągnąć transmisję podwodną na dystansie 200-250 km bez przekaźnika. Ponieważ wzmacniacz mocy jest umieszczony bezpośrednio za nadajnikiem optycznym, jego moc wejściowa jest większa, a także wymagana moc pompy. Jego sygnał wejściowy wynosi zazwyczaj powyżej -8 dBm, a wzmocnienie musi być większe niż 5 dB.