Kumumanaʻo a me ka hoʻopili ʻana o ka mea hoʻonui fiber doped EDFA erbium

Kumumanaʻo a me ka hoʻopili ʻana oHoʻonui fiber i hoʻohui ʻia me ka erbium EDFA

ʻO ke ʻano kumu oEDFAʻO ka mea hoʻonui fiber doped erbium, ka mea nui i haku ʻia me kahi medium hana (ʻumi mika ka lōʻihi o ka fiber quartz doped, ke anawaena kumu 3-5 microns, ka hoʻohui doping (25-1000)x10-6), ke kumu kukui pamu (990 a i ʻole 1480nm LD), ka mea hoʻohui optical a me ka mea hoʻokaʻawale optical. Hiki i ke kukui hōʻailona a me ke kukui pamu ke hoʻolaha ma ke kuhikuhi like (co-pumping), ke kuhikuhi ʻē aʻe (reverse pumping), a i ʻole nā ​​kuhikuhi ʻelua (bidirectional pumping) i loko o ka fiber Erbium. Ke hoʻokomo ʻia ke kukui hōʻailona a me ke kukui pamu i loko o ka fiber erbium i ka manawa like, ua hoʻonāukiuki ʻia ka ion erbium i ka pae ikehu kiʻekiʻe (ʻōnaehana ʻekolu-pae) ma lalo o ka hana a ke kukui pamu, a pala koke i ka pae metastable. Ke hoʻi hou i ka mokuʻāina honua ma lalo o ka hana a ke kukui hōʻailona hanana, ua hoʻokuʻu ʻia ka photon e pili ana i ke kukui hōʻailona, ​​​​i hoʻonui ʻia ka hōʻailona. ʻO kāna spectrum hoʻonui ʻia i hoʻokuʻu ʻia (ASE) he bandwidth nui (a hiki i 20-40nm) a he ʻelua mau piko e pili ana i 1530nm a me 1550nm.

ʻO nā pono nui oHoʻonui EDFAʻo ia ka loaʻa kiʻekiʻe, ka bandwidth nui, ka mana hoʻopuka kiʻekiʻe, ka pono pumping kiʻekiʻe, ka pohō hoʻokomo haʻahaʻa, a me ka insensitivity i nā kūlana polarization.

ʻO ke kumumanaʻo hana o ka mea hoʻonui fiber erbium-doped

ʻO ka mea hoʻonui fiber doped Erbium（Mea Hoʻonui Optical EDFA） Ua haku nui ʻia ʻo ia me kahi fiber i hoʻopili ʻia me ka erbium (ma kahi o 10-30m ka lōʻihi) a me kahi kumu kukui pamu. ʻO ke kumu hana, ʻo ia ka fiber i hoʻopili ʻia me ka erbium e hoʻoulu i ka radiation i hoʻoulu ʻia ma lalo o ka hana o ke kumu kukui i pamu ʻia (wavelength 980nm a i ʻole 1480nm), a loli ke kukui i hoʻopili ʻia me ka loli o ka hōʻailona kukui hoʻokomo, ʻo ia hoʻi ka hoʻonui ʻana i ka hōʻailona kukui hoʻokomo. Hōʻike nā hopena ʻo ka loaʻa ʻana o ka mea hoʻonui fiber i hoʻopili ʻia me ka Erbium he 15-40db maʻamau, a hiki ke hoʻonui ʻia ka mamao o ka relay ma mua o 100km. No laila, ʻaʻole hiki i ka poʻe ke kōkua akā nīnau: no ke aha i noʻonoʻo ai nā kānaka ʻepekema e hoʻohana i ka erbium i hoʻopili ʻia i loko o ka mea hoʻonui fiber e hoʻonui i ka ikaika o nā nalu kukui? Ua ʻike mākou he mea honua kakaikahi ka erbium, a he mau ʻano kūkulu kūikawā ko nā mea honua kakaikahi. Ua hoʻohana ʻia ka hoʻopili ʻana i nā mea honua kakaikahi i loko o nā mea optical no ka manawa lōʻihi e hoʻomaikaʻi i ka hana o nā mea optical, no laila ʻaʻole kēia he mea ulia pōpilikia. Eia kekahi, no ke aha i koho ʻia ai ka nalu o ke kumu kukui pamu ma 980nm a i ʻole 1480nm? ʻO ka ʻoiaʻiʻo, hiki i ka nalu o ke kumu kukui pamu ke 520nm, 650nm, 980nm, a me 1480nm, akā ua hōʻoia ka hana ʻana ʻo ka nalu o ka pono laser kumu kukui pamu 1480nm ka mea kiʻekiʻe loa, a ukali ʻia e ka nalu o ke kumu kukui pamu 980nm.

ʻAno kino

ʻO ke ʻano kumu o ka mea hoʻonui fiber doped erbium (EDFA Optical Amplifier). Aia kahi mea hoʻokaʻawale ma ka hopena hoʻokomo a me ka hopena hoʻopuka, ʻo ke kumu ka hana ʻana i ka hōʻailona optical i hoʻokahi ala. ʻO ka nalu o ka pamu hoʻonāukiuki he 980nm a i ʻole 1480nm a hoʻohana ʻia e hāʻawi i ka ikehu. ʻO ka hana o ka coupler, ʻo ia ke hoʻopili i ka hōʻailona optical hoʻokomo a me ke kukui pamu i loko o ka fiber doped erbium, a hoʻoili i ka ikehu o ke kukui pamu i ka hōʻailona optical hoʻokomo ma o ka hana o ke fiber doped erbium, i mea e hoʻokō ai i ka hoʻonui ikehu o ka hōʻailona optical hoʻokomo. I mea e loaʻa ai ka mana optical hoʻopuka kiʻekiʻe a me ka helu walaʻau haʻahaʻa, ʻo ka mea hoʻonui fiber doped Erbium i hoʻohana ʻia ma ka hana e hoʻohana i ke ʻano o ʻelua a ʻoi aku paha nā kumu pamu me nā mea hoʻokaʻawale ma waena e hoʻokaʻawale kekahi i kekahi. I mea e loaʻa ai kahi piʻo loaʻa ākea a palahalaha, hoʻohui ʻia kahi kānana palahalaha loaʻa.

ʻElima mau ʻāpana nui o ka EDFA: Erbium-doped fiber (EDF), Optical coupler (WDM), optical isolator (ISO), Optical Filter, a me Pumping Supply. ʻO nā kumu pamu i hoʻohana pinepine ʻia ʻo 980nm a me 1480nm, a ʻoi aku ka kiʻekiʻe o ka pono o ka pamu ʻana o kēia mau kumu pamu ʻelua a hoʻohana nui ʻia. ʻOi aku ka haʻahaʻa o ke koina walaʻau o ke kumu kukui pamu 980nm; ʻOi aku ka kiʻekiʻe o ka pono o ka pamu ʻana o ke kumu kukui pamu 1480nm a hiki ke loaʻa ka mana puka nui aʻe (ma kahi o 3dB kiʻekiʻe ma mua o ke kumu kukui pamu 980nm).

pono

1. Kūlike ka nalu hana me ka puka makani attenuation liʻiliʻi loa o ka fiber mode hoʻokahi.

2. Ka pono hoʻopili kiʻekiʻe. Ma muli o ka mea hoʻonui fiber, maʻalahi ka hoʻopili ʻana me ka fiber hoʻoili.

3. Ka pono o ka hoʻololi ikehu kiʻekiʻe. ʻOi aku ka liʻiliʻi o ke kikowaena o EDF ma mua o ke kaula hoʻoili, a hoʻouna pū ʻia ke kukui hōʻailona a me ke kukui pamu ma EDF, no laila ua paʻa loa ka mana optical. ʻO kēia ka mea e piha ai ka pilina ma waena o ke kukui a me ka mea loaʻa Er ion, me ka lōʻihi kūpono o ke kaula erbium-doped, no laila kiʻekiʻe ka pono o ka hoʻololi ʻana o ka ikehu kukui.

4. Loaʻa kiʻekiʻe, helu haʻahaʻa walaʻau, mana hoʻopuka nui, crosstalk haʻahaʻa ma waena o nā kahawai.

5. Nā ʻano loaʻa paʻa: ʻAʻole pili ka EDFA i ka mahana, a ʻaʻohe pilina iki o ka loaʻa me ka polarization.

6. Kūʻokoʻa ka hiʻohiʻona loaʻa mai ka helu bit o ka ʻōnaehana a me ke ʻano ʻikepili.

hemahema

1. Hopena Nonlinear: Hoʻonui ʻo EDFA i ka mana optical ma ka hoʻonui ʻana i ka mana optical i hoʻokomo ʻia i loko o ka fiber, akā ʻoi aku ka nui o ka maikaʻi. Ke hoʻonui ʻia ka mana optical i kekahi ʻano, e hana ʻia ka hopena nonlinear o ka fiber optical. No laila, i ka wā e hoʻohana ai i nā amplifiers fiber optical, pono e uku ʻia ka nānā ʻana i ka waiwai o ka kaohi ʻana i ka mana optical fiber hoʻokahi-channel e komo mai ana.

2. Ua paʻa ka laulā nalu loaʻa: ʻo ka laulā nalu hana o C-band EDFA he 1530nm ~ 1561nm; ʻO ka laulā nalu hana o L-band EDFA he 1565nm ~ 1625nm.

3. Ka bandwidth loaʻa like ʻole: He ākea loa ka bandwidth loaʻa o ka mea hoʻonui fiber doped EDFA erbium, akā ʻaʻole palahalaha ka spectrum loaʻa o EDF ponoʻī. Pono e hoʻohana ʻia ke kānana hoʻopalahalaha loaʻa e hoʻopalahalaha i ka loaʻa i ka ʻōnaehana WDM.

4. Pilikia o ka piʻi ʻana o ke kukui: Ke maʻamau ke ala kukui, lawe ʻia aku nā ion erbium i hoʻonāukiuki ʻia e ke kukui pamu e ke kukui hōʻailona, ​​a laila hoʻopau i ka hoʻonui ʻana o ke kukui hōʻailona. Inā ua ʻoki ʻia ke kukui hoʻokomo, no ka mea, e hoʻomau ka hōʻiliʻili ʻana o nā ion erbium metastable, ke hoʻihoʻi ʻia ke kukui hōʻailona i hoʻokomo ʻia, e lele ka ikehu, e hopena ana i ka piʻi ʻana o ke kukui.

5. ʻO ka hopena i ka piʻi ʻana o ka optical ʻo ia ka hoʻokō ʻana i ka hana hoʻemi mana optical aunoa (APR) a i ʻole ka hana mana optical aunoa (APSD) ma EDFA, ʻo ia hoʻi, hoʻemi aunoa ʻo EDFA i ka mana a hoʻopau paha i ka mana ke ʻole ke kukui hoʻokomo, a laila e kāohi ana i ka hanana o ka hanana piʻi.

ʻAno noi

1. Hoʻohana ʻia ka mea hoʻonui hoʻonui e hoʻonui i ka mana o nā hōʻailona nalu he nui ma hope o ka nalu hoʻonui, a laila hoʻouna iā lākou. ʻOiai he nui ka mana hōʻailona ma hope o ka nalu hoʻonui, ʻaʻole kiʻekiʻe loa ka helu walaʻau a me ka loaʻa o kahi mea hoʻonui mana. Loaʻa iā ia ka mana hoʻopuka nui.

2. ʻO ka Line-amplifier, ma hope o ka Power Amplifier, hoʻohana ʻia e uku i kēlā me kēia manawa i ka pohō hoʻoili laina, ma ke ʻano maʻamau e koi ana i kahi helu walaʻau liʻiliʻi a me kahi mana optical output nui.

3. Pre-Amplifier: Ma mua o ka splitter a ma hope o ka line amplifier, hoʻohana ʻia ia e hoʻonui i ka hōʻailona a hoʻomaikaʻi i ka ʻike o ka mea loaʻa (inā e hoʻokō ka optical signal-to-noise ratio (OSNR) i nā koi, hiki i ka mana hoʻokomo nui ke kāohi i ka walaʻau o ka mea loaʻa ponoʻī a hoʻomaikaʻi i ka ʻike o ka loaʻa), a he liʻiliʻi loa ka helu kuhikuhi walaʻau. ʻAʻohe koi nui ma ka mana hoʻopuka.