1. Vlakna dopirana erbijem
Erbij je element rijetke zemlje s atomskim brojem 68 i atomskom težinom od 167,3. Elektronski energetski nivo jona erbijuma prikazan je na slici, a prijelaz sa donjeg energetskog nivoa na gornji energetski nivo odgovara procesu apsorpcije svjetlosti. Promena sa gornjeg energetskog nivoa na donji nivo energije odgovara procesu emisije svetlosti.
2. EDFA princip
EDFA koristi vlakna dopirana erbijem jonima kao medij za pojačanje, koji proizvodi inverziju populacije pod svjetlom pumpe. Ostvaruje pojačanje stimuliranog zračenja pod indukcijom signalne svjetlosti.
Joni erbija imaju tri energetska nivoa. Oni su na najnižem energetskom nivou, E1, kada ih ne pobuđuje nikakvo svjetlo. Kada se vlakno kontinuirano pobuđuje laserskim izvorom svjetlosti pumpe, čestice u osnovnom stanju dobijaju energiju i prelaze na viši energetski nivo. Kao što je prijelaz iz E1 u E3, pošto je čestica nestabilna na visokom energetskom nivou E3, brzo će pasti u metastabilno stanje E2 u procesu tranzicije bez zračenja. Na ovom energetskom nivou, čestice imaju relativno dug životni vek. Zbog kontinuiranog pobuđivanja izvora svjetlosti pumpe, broj čestica na energetskom nivou E2 će nastaviti da raste, a broj čestica na energetskom nivou E1 će se povećavati. Na ovaj način se ostvaruje raspodjela inverzije populacije u vlaknu dopiranom erbijem, te su dostupni uslovi za učenje optičkog pojačanja.
Kada je energija fotona ulaznog signala E=hf tačno jednaka razlici energetskog nivoa između E2 i E1, E2-E1=hf, čestice u metastabilnom stanju će preći u osnovno stanje E1 u obliku stimulisanog zračenja. Zračenje i ulaz Fotoni u signalu su identični fotonima, čime se značajno povećava broj fotona, čineći da ulazni optički signal postane jak izlazni optički signal u vlaknu dopiranom erbijem, ostvarujući direktno pojačanje optičkog signala .
2. Dijagram sistema i uvod u osnovni uređaj
2.1. Šematski dijagram L-pojasnog sistema pojačala s optičkim vlaknima je sljedeći:
2.2. Šematski dijagram ASE sistema izvora svjetlosti za spontanu emisiju vlakana dopiranog erbijem je sljedeći:
Predstavljanje uređaja
1.ROF -EDFA -HP Pojačalo sa vlaknima dopiranim erbijem velike snage
Parametar | Jedinica | Min | Tip | Max | |
Radni opseg talasnih dužina | nm | 1525 | 1565 | ||
Raspon snage ulaznog signala | dBm | -5 | 10 | ||
Izlazna optička snaga zasićenja | dBm | 37 | |||
Izlazna optička snaga zasićenja | dB | ±0,3 | |||
Indeks šuma @ ulaz 0dBm | dB | 5.5 | 6.0 | ||
Ulazna optička izolacija | dB | 30 | |||
Izlazna optička izolacija | dB | 30 | |||
Ulazni povratni gubitak | dB | 40 | |||
Izlazni povratni gubitak | dB | 40 | |||
Pojačanje zavisno od polarizacije | dB | 0.3 | 0.5 | ||
Disperzija polarizacionog moda | ps | 0.3 | |||
Curenje ulazne pumpe | dBm | -30 | |||
Curenje izlazne pumpe | dBm | -30 | |||
Radni napon | V ( AC ) | 80 | 240 | ||
Vrsta vlakana | SMF-28 | ||||
Izlazni interfejs | FC/APC | ||||
Komunikacijski interfejs | RS232 | ||||
Veličina paketa | Modul | mm | 483×385×88 (2U stalak) | ||
Desktop | mm | 150×125×35 |
2.ROF -EDFA -B erbijum-dopirano vlakno pojačalo snage
Parametar | Jedinica | Min | Tip | Max | ||
Radni opseg talasnih dužina | nm | 1525 | 1565 | |||
Raspon snage izlaznog signala | dBm | -10 | ||||
Malo pojačanje signala | dB | 30 | 35 | |||
Opseg optičkog izlaza zasićenja * | dBm | 17/20/23 | ||||
Broj buke ** | dB | 5.0 | 5.5 | |||
Izolacija ulaza | dB | 30 | ||||
Izolacija izlaza | dB | 30 | ||||
Polarizaciono nezavisno pojačanje | dB | 0.3 | 0.5 | |||
Disperzija polarizacionog moda | ps | 0.3 | ||||
Curenje ulazne pumpe | dBm | -30 | ||||
Curenje izlazne pumpe | dBm | -40 | ||||
Radni napon | modul | V | 4.75 | 5 | 5.25 | |
desktop | V ( AC ) | 80 | 240 | |||
Optičko vlakno | SMF-28 | |||||
Izlazni interfejs | FC/APC | |||||
Dimenzije | modul | mm | 90×70×18 | |||
desktop | mm | 320×220×90 | ||||
3. ROF -EDFA -P model Pojačalo sa vlaknima dopiranim erbijem
Parametar | Jedinica | Min | Tip | Max | |
Radni opseg talasnih dužina | nm | 1525 | 1565 | ||
Raspon snage ulaznog signala | dBm | -45 | |||
Malo pojačanje signala | dB | 30 | 35 | ||
Opseg izlazne optičke snage zasićenja * | dBm | 0 | |||
Indeks buke ** | dB | 5.0 | 5.5 | ||
Ulazna optička izolacija | dB | 30 | |||
Izlazna optička izolacija | dB | 30 | |||
Pojačanje zavisno od polarizacije | dB | 0.3 | 0.5 | ||
Disperzija polarizacionog moda | ps | 0.3 | |||
Curenje ulazne pumpe | dBm | -30 | |||
Curenje izlazne pumpe | dBm | -40 | |||
Radni napon | Modul | V | 4.75 | 5 | 5.25 |
Desktop | V ( AC ) | 80 | 240 | ||
Vrsta vlakana | SMF-28 | ||||
Izlazni interfejs | FC/APC | ||||
Veličina paketa | Modul | mm | 90*70*18 | ||
Desktop | mm | 320*220*90 |