1. వర్గీకరణFఇబెర్Amplifiers
ఆప్టికల్ యాంప్లిఫైయర్ల యొక్క మూడు ప్రధాన రకాలు ఉన్నాయి:
(1) సెమీకండక్టర్ ఆప్టికల్ యాంప్లిఫైయర్ (SOA, సెమీకండక్టర్ ఆప్టికల్ యాంప్లిఫైయర్);
(2) ఆప్టికల్ ఫైబర్ యాంప్లిఫైయర్లు అరుదైన భూమి మూలకాలతో (ఎర్బియం ER, తులియం TM, ప్రసియోడమియం PR, రూబిడియం ND, మొదలైనవి), ప్రధానంగా ఎర్బియం-డోప్డ్ ఫైబర్ యాంప్లిఫైయర్స్ (ఎడ్ఫా.
(3) నాన్ లీనియర్ ఫైబర్ యాంప్లిఫైయర్స్, ప్రధానంగా ఫైబర్ రామన్ యాంప్లిఫైయర్స్ (FRA, ఫైబర్ రామన్ యాంప్లిఫైయర్). ఈ ఆప్టికల్ యాంప్లిఫైయర్ల యొక్క ప్రధాన పనితీరు పోలిక పట్టికలో చూపబడింది
ఎర్బియం డోప్డ్ ఫైబర్ యాంప్లిఫైయర్)
క్వార్ట్జ్ ఫైబర్‌ను అరుదైన భూమి మూలకాలతో (ND, ER, PR, TM, మొదలైనవి) డోప్ చేయడం ద్వారా బహుళ-స్థాయి లేజర్ వ్యవస్థను ఏర్పరుస్తుంది మరియు పంప్ లైట్ యొక్క చర్య ప్రకారం ఇన్‌పుట్ సిగ్నల్ లైట్ నేరుగా విస్తరించబడుతుంది. తగిన అభిప్రాయాన్ని అందించిన తరువాత, ఫైబర్ లేజర్ ఏర్పడుతుంది. ND- డోప్డ్ ఫైబర్ యాంప్లిఫైయర్ యొక్క పని తరంగదైర్ఘ్యం 1060nm మరియు 1330nm, మరియు ఫైబర్ ఆప్టిక్ కమ్యూనికేషన్ మరియు ఇతర కారణాల యొక్క ఉత్తమ సింక్ పోర్ట్ నుండి విచలనం కారణంగా దాని అభివృద్ధి మరియు అనువర్తనం పరిమితం. EDFA మరియు PDFA యొక్క ఆపరేటింగ్ తరంగదైర్ఘ్యాలు వరుసగా అతి తక్కువ నష్టం (1550nm) మరియు ఆప్టికల్ ఫైబర్ కమ్యూనికేషన్ యొక్క సున్నా చెదరగొట్టే తరంగదైర్ఘ్యం (1300nm) కిటికీలో ఉన్నాయి మరియు ఆప్టికల్ ఫైబర్ కమ్యూనికేషన్ సిస్టమ్ అనువర్తనాలకు చాలా అనుకూలమైన S- బ్యాండ్‌లో TDFA పనిచేస్తుంది. ముఖ్యంగా EDFA, అత్యంత వేగవంతమైన అభివృద్ధి, ఆచరణాత్మకమైనది.
దిPఎడ్ఫా యొక్క రిన్స్పిల్
EDFA యొక్క ప్రాథమిక నిర్మాణం మూర్తి 1 (ఎ) లో చూపబడింది, ఇది ప్రధానంగా క్రియాశీల మాధ్యమంతో కూడి ఉంటుంది (ఎర్బియం-డోప్డ్ సిలికా ఫైబర్ పదుల మీటర్ల పొడవు, 3-5 మైక్రాన్ల కోర్ వ్యాసం మరియు (25-1000) x10-6 యొక్క డోపింగ్ గా ration త), పంప్ లైట్ సోర్స్ (990 లేదా 1480nm ఎల్డి), ఆప్టికల్ ఎల్డి. సిగ్నల్ లైట్ మరియు పంప్ లైట్ ఎర్బియం ఫైబర్‌లో ఒకే దిశలో (కోడిరెక్షనల్ పంపింగ్), వ్యతిరేక దిశలు (రివర్స్ పంపింగ్) లేదా రెండు దిశలు (ద్వి దిశాత్మక పంపింగ్) లో ప్రచారం చేయవచ్చు. సిగ్నల్ లైట్ మరియు పంప్ లైట్ ఒకే సమయంలో ఎర్బియం ఫైబర్‌లోకి ఇంజెక్ట్ చేయబడినప్పుడు, ఎర్బియం అయాన్లు పంప్ లైట్ (మూర్తి 1 (బి), మూడు-స్థాయి వ్యవస్థ) యొక్క చర్య కింద అధిక శక్తి స్థాయికి ఉత్సాహంగా ఉంటాయి మరియు మెటాస్టేబుల్ శక్తి స్థాయికి త్వరగా క్షీణిస్తాయి, ఇది సంఘటన సంకేత కాంతికి అనుగుణంగా ఉన్నాయని, ఇది సంఘటన సంకేత కాంతికి అనుగుణంగా ఉంటుంది. మూర్తి 1 (సి) అనేది దాని విస్తరించిన ఆకస్మిక ఉద్గార (ASE) స్పెక్ట్రం, ఇది పెద్ద బ్యాండ్‌విడ్త్ (20-40nm వరకు) మరియు రెండు శిఖరాలు వరుసగా 1530nm మరియు 1550nm కు అనుగుణంగా ఉంటుంది.
EDFA యొక్క ప్రధాన ప్రయోజనాలు అధిక లాభం, పెద్ద బ్యాండ్‌విడ్త్, అధిక ఉత్పత్తి శక్తి, అధిక పంపు సామర్థ్యం, తక్కువ చొప్పించే నష్టం మరియు ధ్రువణ స్థితికి సున్నితత్వం.
2. ఫైబర్ ఆప్టికల్ యాంప్లిఫైయర్లతో సమస్యలు
ఆప్టికల్ యాంప్లిఫైయర్ (ముఖ్యంగా EDFA) చాలా అద్భుతమైన ప్రయోజనాలను కలిగి ఉన్నప్పటికీ, ఇది ఆదర్శ యాంప్లిఫైయర్ కాదు. సిగ్నల్ యొక్క SNR ను తగ్గించే అదనపు శబ్దంతో పాటు, మరికొన్ని లోపాలు ఉన్నాయి:
- యాంప్లిఫైయర్ బ్యాండ్‌విడ్త్‌లోని లాభం స్పెక్ట్రం యొక్క అసమానత బహుళ-ఛానల్ యాంప్లిఫికేషన్ పనితీరును ప్రభావితం చేస్తుంది;
- ఆప్టికల్ యాంప్లిఫైయర్లు క్యాస్కేడ్ చేయబడినప్పుడు, ASE శబ్దం, ఫైబర్ చెదరగొట్టడం మరియు నాన్ లీనియర్ ప్రభావాల ప్రభావాలు పేరుకుపోతాయి.
ఈ సమస్యలను అప్లికేషన్ మరియు సిస్టమ్ రూపకల్పనలో పరిగణించాలి.
3. ఆప్టికల్ ఫైబర్ కమ్యూనికేషన్ సిస్టమ్‌లో ఆప్టికల్ యాంప్లిఫైయర్ యొక్క అనువర్తనం
ఆప్టికల్ ఫైబర్ కమ్యూనికేషన్ వ్యవస్థలో, దిఫైబర్ ఆప్టికల్ యాంప్లిఫైయర్ప్రసార శక్తిని పెంచడానికి ట్రాన్స్మిటర్ యొక్క పవర్ బూస్ట్ యాంప్లిఫైయర్‌గా మాత్రమే కాకుండా, స్వీకరించే సున్నితత్వాన్ని మెరుగుపరచడానికి రిసీవర్ యొక్క ప్రీఅంప్లిఫైయర్‌గా కూడా ఉపయోగించవచ్చు మరియు సాంప్రదాయ ఆప్టికల్-ఎలక్ట్రికల్-ఆప్టికల్ రిపీటర్‌ను కూడా భర్తీ చేయవచ్చు, ట్రాన్స్మిషన్ దూరాన్ని విస్తరించడానికి మరియు ఆల్-ఆప్టికల్ కమ్యూనికేషన్‌ను గ్రహించవచ్చు.
ఆప్టికల్ ఫైబర్ కమ్యూనికేషన్ వ్యవస్థలలో, ప్రసార దూరాన్ని పరిమితం చేసే ప్రధాన కారకాలు ఆప్టికల్ ఫైబర్ యొక్క నష్టం మరియు చెదరగొట్టడం. ఇరుకైన-స్పెక్ట్రం కాంతి మూలాన్ని ఉపయోగించి లేదా సున్నా-చెదరగొట్టే తరంగదైర్ఘ్యం దగ్గర పనిచేయడం, ఫైబర్ చెదరగొట్టడం యొక్క ప్రభావం చిన్నది. ఈ వ్యవస్థ ప్రతి రిలే స్టేషన్‌లో పూర్తి సిగ్నల్ టైమింగ్ పునరుత్పత్తి (3R రిలే) చేయవలసిన అవసరం లేదు. ఆప్టికల్ సిగ్నల్‌ను ఆప్టికల్ యాంప్లిఫైయర్ (1R రిలే) తో నేరుగా విస్తరించడం సరిపోతుంది. ఆప్టికల్ యాంప్లిఫైయర్లను సుదూర ట్రంక్ వ్యవస్థలలోనే కాకుండా, ఆప్టికల్ ఫైబర్ పంపిణీ నెట్‌వర్క్‌లలో, ముఖ్యంగా WDM వ్యవస్థలలో, ఒకేసారి బహుళ ఛానెల్‌లను విస్తరించడానికి ఉపయోగించవచ్చు.
1) ట్రంక్ ఆప్టికల్ ఫైబర్ కమ్యూనికేషన్ సిస్టమ్స్‌లో ఆప్టికల్ యాంప్లిఫైయర్ల అనువర్తనం
అంజీర్ 2 అనేది ట్రంక్ ఆప్టికల్ ఫైబర్ కమ్యూనికేషన్ సిస్టమ్‌లో ఆప్టికల్ యాంప్లిఫైయర్ యొక్క అనువర్తనం యొక్క స్కీమాటిక్ రేఖాచిత్రం. . ఉదాహరణకు, సిస్టమ్ ట్రాన్స్మిషన్ అయిన EDFA ను స్వీకరించడం 1.8GB/S దూరం 120 కిలోమీటర్ల నుండి 250 కి.మీ వరకు పెరుగుతుంది లేదా 400 కి.మీ. మూర్తి 2 (బి)-(డి) అనేది మల్టీ-రిలే సిస్టమ్స్‌లో ఆప్టికల్ యాంప్లిఫైయర్ల యొక్క అనువర్తనం; మూర్తి (బి) సాంప్రదాయ 3 ఆర్ రిలే మోడ్; మూర్తి (సి) 3R రిపీటర్లు మరియు ఆప్టికల్ యాంప్లిఫైయర్ల మిశ్రమ రిలే మోడ్; మూర్తి 2 (డి) ఇది ఆల్-ఆప్టికల్ రిలే మోడ్; ఆల్-ఆప్టికల్ కమ్యూనికేషన్ సిస్టమ్‌లో, ఇది టైమింగ్ మరియు పునరుత్పత్తి సర్క్యూట్‌లను కలిగి ఉండదు, కాబట్టి ఇది బిట్ పారదర్శకంగా ఉంటుంది మరియు “ఎలక్ట్రానిక్ బాటిల్ విస్కర్” పరిమితి లేదు. రెండు చివర్లలో పంపడం మరియు స్వీకరించే పరికరాలు భర్తీ చేయబడినంతవరకు, తక్కువ రేటు నుండి అధిక రేటుకు అప్‌గ్రేడ్ చేయడం సులభం, మరియు ఆప్టికల్ యాంప్లిఫైయర్‌ను భర్తీ చేయవలసిన అవసరం లేదు.
2) ఆప్టికల్ ఫైబర్ పంపిణీ నెట్‌వర్క్‌లో ఆప్టికల్ యాంప్లిఫైయర్ యొక్క అనువర్తనం
ఆప్టికల్ యాంప్లిఫైయర్ల (ముఖ్యంగా EDFA) యొక్క అధిక శక్తి ఉత్పత్తి ప్రయోజనాలు బ్రాడ్‌బ్యాండ్ పంపిణీ నెట్‌వర్క్‌లలో చాలా ఉపయోగకరంగా ఉంటాయి (వంటివిCATVనెట్‌వర్క్‌లు). సాంప్రదాయ CATV నెట్‌వర్క్ ఏకాక్షక కేబుల్‌ను అవలంబిస్తుంది, ఇది ప్రతి అనేక వందల మీటర్లకు విస్తరించాల్సిన అవసరం ఉంది మరియు నెట్‌వర్క్ యొక్క సేవా వ్యాసార్థం 7 కి.మీ. ఆప్టికల్ యాంప్లిఫైయర్లను ఉపయోగించి ఆప్టికల్ ఫైబర్ CATV నెట్‌వర్క్ పంపిణీ చేయబడిన వినియోగదారుల సంఖ్యను బాగా పెంచడమే కాక, నెట్‌వర్క్ మార్గాన్ని బాగా విస్తరించగలదు. ఆప్టికల్ ఫైబర్/హైబ్రిడ్ (హెచ్‌ఎఫ్‌సి) పంపిణీ రెండింటి బలాన్ని ఆకర్షిస్తుందని మరియు బలమైన పోటీతత్వాన్ని కలిగి ఉందని ఇటీవలి పరిణామాలు చూపించాయి.
టీవీ యొక్క 35 ఛానెల్స్ యొక్క AM-VSB మాడ్యులేషన్ కోసం ఆప్టికల్ ఫైబర్ పంపిణీ నెట్‌వర్క్‌కు మూర్తి 4 ఉదాహరణ. ట్రాన్స్మిటర్ యొక్క కాంతి మూలం 1550nm తరంగదైర్ఘ్యం మరియు 3.3dbm యొక్క అవుట్పుట్ శక్తితో DFB-LD. 4 -స్థాయి EDFA ను పవర్ డిస్ట్రిబ్యూషన్ యాంప్లిఫైయర్‌గా ఉపయోగించి, దాని ఇన్‌పుట్ శక్తి -6DBM గురించి, మరియు దాని అవుట్పుట్ శక్తి 13DBM గురించి. ఆప్టికల్ రిసీవర్ సున్నితత్వం -9.2 డి బిఎమ్. 4 స్థాయిల పంపిణీ తరువాత, మొత్తం వినియోగదారుల సంఖ్య 4.2 మిలియన్లకు చేరుకుంది మరియు నెట్‌వర్క్ మార్గం పదుల కిలోమీటర్ల కంటే ఎక్కువ. పరీక్ష యొక్క వెయిటెడ్ సిగ్నల్-టు-శబ్దం నిష్పత్తి 45DB కన్నా ఎక్కువ, మరియు EDFA CSO లో తగ్గింపుకు కారణం కాలేదు.
పోస్ట్ సమయం: ఏప్రిల్ -23-2023