Opis: Ojačevalnik z vlakni, dopiranimi z erbijemOptični ojačevalnik EDFA
Z erbijem dopirani optični vlakenski ojačevalnik (EDFA, torej optični ojačevalnik signala z Er3+, dopiranim v jedru vlakna skozi signal) je prvi optični ojačevalnik, ki ga je leta 1985 razvila Univerza v Southamptonu, in je eden največjih izumov v optični komunikaciji. Vlakno, dopirano z erbijem, je vrsta vlakna z majhno količino redkozemeljskih ionov erbija (Er) v kremenčevem vlaknu, ki je jedroOjačevalnik z vlakni, dopiranim z erbijemOd poznih osemdesetih let prejšnjega stoletja so bili doseženi pomembni preboji v raziskavah ojačevalnikov z vlakni, dopiranih z erbijem. Tehnologija WDM je močno povečala zmogljivost komunikacije prek optičnih vlaken. Je najpogosteje uporabljen optični ojačevalnik v komunikaciji prek optičnih vlaken.
Uporaba: Optični ojačevalnik je optična ojačevalna naprava, ki neposredno ojača optični signal v komunikacijskem sistemu z optičnimi vlakni. V komunikacijskem sistemu, ki uporablja optična vlakna, gre za tehnologijo, ki neposredno ojača optični signal, ne da bi ga pretvorila v električni signal. Ojačevalnik z erbijem, dopiran z vlakni (EDFA optični ojačevalnik, torej ojačevalnik optičnega signala z erbijevimi ioni Er3+ v jedru vlakna skozi signal), je prvi optični ojačevalnik, ki sta ga razvili Univerza v Southamptonu v Združenem kraljestvu in Univerza Tohoku na Japonskem, in je eden največjih izumov v optični komunikaciji z vlakni. Vlakno, dopirano z erbijem, je vrsta vlakna z majhno količino ionov redkih zemeljskih elementov erbija (Er) v kremenčevem vlaknu, ki je jedro ojačevalnika z erbijem, dopiranega z vlakni. Od konca osemdesetih let prejšnjega stoletja so bili doseženi veliki preboji v raziskavah ojačevalnikov z erbijem, dopiranih z vlakni. Tehnologija WDM je močno povečala zmogljivost optične komunikacije. Je najpogosteje uporabljen optični ojačevalnik v optični komunikaciji z vlakni.
Osnovni parameter
Ime besede: Ojačevalnik z vlakni, dopiranimi z erbijem
Sorodni izraz:Optični ojačevalnik
Kvarčna vlakna, dopirana z redkozemeljskimi elementi (kot so Nd, Er, Pr, Tm itd.), lahko tvorijo večnivojski laserski sistem in neposredno ojačajo vhodni signal svetlobe pod vplivom črpalne svetlobe. Po zagotovitvi ustrezne povratne informacije se oblikuje vlakenski laser. Delovna valovna dolžina ojačevalnika z vlakni, dopiranega z ND, je 1060 nm in 1330 nm, vendar sta njegov razvoj in uporaba omejena zaradi odstopanja od optimalnega vhoda za komunikacijo z vlakni in nekaterih drugih razlogov. Delovni valovni dolžini EDFA in PDFA sta v oknu z najmanjšimi izgubami (1550 nm) oziroma valovni dolžini z ničelno disperzijo (1300 nm) optične komunikacije, TDFA pa deluje v S-pasu, kar je zelo primerno za uporabo v sistemih optične komunikacije. Še posebej praktičen je bil EDFA, ki se je najhitreje razvil.
Na podlagi razvoja vlaken, dopiranih z erbijem, se še naprej pojavlja veliko novih vlakenskih ojačevalnikov. Na primer, dvopasovni vlakenski ojačevalnik (DBFA) na osnovi vlaken, dopiranih z erbijem, je širokopasovni optični ojačevalnik, ki lahko pokrije skoraj celotno pasovno širino multipleksiranja z delitevjo valovnih dolžin (WDM). Podoben izdelek je ultra širokopasovni optični ojačevalnik (UWOA), ki ima pasovno širino pokrivanja za ojačanje do 100 valovnih kanalov v enem samem vlaknu.
Praktična uporaba
Uporaba ojačevalnika z erbijem, dopiranega z vlakni (ojačevalnik EDFA), v običajnem digitalnem komunikacijskem sistemu z optičnimi vlakni lahko prihrani veliko optičnih repetitorjev in močno poveča razdaljo releja, kar je zelo pomembno za sistem kabelskih prenosov na dolge razdalje.
Njegove glavne aplikacije vključujejo:
1, se lahko uporablja kot ojačevalnik svetlobne razdalje. Tradicionalni elektronski optični ojačevalniki imajo številne omejitve. Na primer, ko se digitalni in analogni signal pretvorita drug v drugega, je treba ojačevalnik ustrezno zamenjati; ko oprema preklopi iz nizke hitrosti v visoko hitrost, je treba ojačevalnik ustrezno zamenjati. Prenašajo le svetlobni signal enake valovne dolžine, zato je struktura zapletena in draga itd. Ojačevalniki z vlakni, dopiranimi z erbijem, premagajo te pomanjkljivosti, saj jih ne le ni treba spreminjati s spremembo načina signala, ampak jih tudi ni treba zamenjati, ko se oprema razširi ali uporabi za optično valovno delitev multipleksiranja.
2, se lahko uporablja kot post-ojačevalnik optičnega oddajnika in predojačevalnik optičnega sprejemnika. Kot post-ojačevalnik optičnega oddajnika se lahko oddajna moč laserja poveča z 0 dB na +10 dB. Če se uporablja kot predojačevalnik optičnega sprejemnika, se lahko njegova občutljivost močno izboljša. Zato se na linijo namesti le 1-2 ojačevalnika, dopirana z erbijem, in razdalja prenosa signala se lahko poveča za 100-200 km.
Poleg tega ojačevalnik z vlakni, dopiranim z erbijem (EDFA ojačevalnik) za rešitev problema. Edinstvene prednosti ojačevalnikov z vlakni, dopiranih z erbijem, so bile prepoznane po vsem svetu in se vse bolj uporabljajo. Vendar pa imajo ojačevalniki z vlakni, dopirani z erbijem, tudi nekatere omejitve. Na primer, pri komunikaciji na dolge razdalje ni mogoče preklopiti, poslovni stik s postajo je težji, ni enostavno najti napak, življenjska doba svetlobnega vira črpalke ni dolga, z nenehnim napredkom tehnologije optične komunikacije pa bodo te težave zadovoljivo rešene.
Čas objave: 14. marec 2025