Τεχνικό σχήμα συστήματος ενισχυτή EDFA ζώνης L

1. Ίνα εμποτισμένα με έρβιο
Το έρβιο είναι ένα στοιχείο σπανίων γαιών με ατομικό αριθμό 68 και ατομικό βάρος 167,3. Το ηλεκτρονικό επίπεδο ενέργειας του ιόντος ερβίου φαίνεται στο σχήμα και η μετάβαση από το χαμηλότερο επίπεδο ενέργειας στο ανώτερο επίπεδο ενέργειας αντιστοιχεί στη διαδικασία απορρόφησης του φωτός. Η αλλαγή από το ανώτερο επίπεδο ενέργειας στο χαμηλότερο επίπεδο ενέργειας αντιστοιχεί στη διαδικασία εκπομπής φωτός.

2. Αρχή EDFA

Το EDFA χρησιμοποιεί ίνες εμποτισμένες με ιόντα ερβίου ως μέσο κέρδους, το οποίο παράγει αναστροφή πληθυσμού υπό το φως της αντλίας. Πραγματοποιεί ενίσχυση διεγερμένης ακτινοβολίας υπό την επαγωγή φωτός σήματος.
Τα ιόντα ερβίου έχουν τρία επίπεδα ενέργειας. Βρίσκονται στο χαμηλότερο ενεργειακό επίπεδο, Ε1, όταν δεν διεγείρονται από κανένα φως. Όταν η ίνα διεγείρεται συνεχώς από το λέιζερ πηγής φωτός της αντλίας, τα σωματίδια στη βασική κατάσταση αποκτούν ενέργεια και μεταβαίνουν σε υψηλότερο επίπεδο ενέργειας. Όπως η μετάβαση από το Ε1 στο Ε3, επειδή το σωματίδιο είναι ασταθές στο υψηλό ενεργειακό επίπεδο του Ε3, θα πέσει γρήγορα στη μετασταθερή κατάσταση Ε2 σε μια διαδικασία μετάβασης χωρίς ακτινοβολία. Σε αυτό το ενεργειακό επίπεδο, τα σωματίδια έχουν σχετικά μεγάλη διάρκεια ζωής. Λόγω της συνεχούς διέγερσης της πηγής φωτός της αντλίας, ο αριθμός των σωματιδίων στο ενεργειακό επίπεδο Ε2 θα συνεχίσει να αυξάνεται και ο αριθμός των σωματιδίων στο ενεργειακό επίπεδο Ε1 θα αυξηθεί. Με αυτόν τον τρόπο, η κατανομή της αντιστροφής του πληθυσμού πραγματοποιείται στην ίνα με πρόσμιξη ερβίου και είναι διαθέσιμες οι συνθήκες για την εκμάθηση της οπτικής ενίσχυσης.
Όταν η ενέργεια του φωτονίου του σήματος εισόδου E=hf είναι ακριβώς ίση με τη διαφορά στάθμης ενέργειας μεταξύ E2 και E1, E2-E1=hf, τα σωματίδια στη μετασταθερή κατάσταση θα μεταβούν στη θεμελιώδη κατάσταση E1 με τη μορφή διεγερμένης ακτινοβολίας. Η ακτινοβολία και η είσοδος Τα φωτόνια στο σήμα είναι πανομοιότυπα με τα φωτόνια, αυξάνοντας έτσι σημαντικά τον αριθμό των φωτονίων, κάνοντας το οπτικό σήμα εισόδου να γίνει ένα ισχυρό οπτικό σήμα εξόδου στην ίνα με πρόσμειξη ερβίου, πραγματοποιώντας την άμεση ενίσχυση του οπτικού σήματος .

2. Διάγραμμα συστήματος και εισαγωγή βασικής συσκευής
2.1. Το σχηματικό διάγραμμα του συστήματος ενισχυτή οπτικών ινών ζώνης L έχει ως εξής:

2.2. Το σχηματικό διάγραμμα του συστήματος φωτεινής πηγής ASE για την αυθόρμητη εκπομπή ίνας με πρόσμειξη ερβίου έχει ως εξής:

Εισαγωγή συσκευής

1.ROF -EDFA -HP High Power Doped Erbium Fiber ενισχυτής

Παράμετρος		Μονάδα	Ελάχ	Τυπ	Μέγ
Εύρος μήκους κύματος λειτουργίας		nm	1525		1565
Εύρος ισχύος σήματος εισόδου		dBm	-5		10
Οπτική ισχύς εξόδου κορεσμού		dBm			37
Σταθερότητα οπτικής ισχύος εξόδου κορεσμού		dB			±0,3
Δείκτης θορύβου @ είσοδος 0dBm		dB		5.5	6.0
Είσοδος οπτικής απομόνωσης		dB	30
Οπτική μόνωση εξόδου		dB	30
Απώλεια επιστροφής εισόδου		dB	40
Απώλεια απόδοσης εξόδου		dB	40
Κέρδος που εξαρτάται από την πόλωση		dB		0.3	0,5
Διασπορά τρόπου πόλωσης		ps			0.3
Διαρροή αντλίας εισόδου		dBm			-30
Διαρροή αντλίας εξόδου		dBm			-30
Τάση λειτουργίας		V ( AC )	80		240
Τύπος ινών			SMF-28
Διεπαφή εξόδου			FC/APC
Διεπαφή επικοινωνίας			RS232
Μέγεθος συσκευασίας	Μονάδα μέτρησης	mm	483×385×88 (ράφι 2U)
Μέγεθος συσκευασίας	Επιτραπέζιος υπολογιστής	mm	150×125×35

2.ROF -EDFA -B ενισχυτής ισχύος ινών με έρβιο

Παράμετρος			Μονάδα	Ελάχ	Τυπ	Μέγ
Εύρος μήκους κύματος λειτουργίας			nm	1525		1565
Εύρος ισχύος σήματος εξόδου			dBm	-10
Μικρό κέρδος σήματος			dB		30	35
Εύρος οπτικής εξόδου κορεσμού *			dBm		20/17/23
Αριθμός θορύβου **			dB		5.0	5.5
Απομόνωση εισόδου			dB	30
Απομόνωση εξόδου			dB	30
Ανεξάρτητο κέρδος από πόλωση			dB		0.3	0,5
Διασπορά τρόπου πόλωσης			ps			0.3
Διαρροή αντλίας εισόδου			dBm			-30
Διαρροή αντλίας εξόδου			dBm			-40
Τάση λειτουργίας		μονάδα μέτρησης	V	4,75	5	5.25
Τάση λειτουργίας		επιφάνεια εργασίας	V ( AC )	80		240
Οπτική ίνα				SMF-28
Διεπαφή εξόδου				FC/APC
Διαστάσεις	μονάδα μέτρησης		mm	90×70×18
Διαστάσεις	επιφάνεια εργασίας		mm	320×220×90

3. Ενισχυτής ινών ROF -EDFA -P μοντέλου Erbium doped

Παράμετρος		Μονάδα	Ελάχ	Τυπ	Μέγ
Εύρος μήκους κύματος λειτουργίας		nm	1525		1565
Εύρος ισχύος σήματος εισόδου		dBm	-45
Μικρό κέρδος σήματος		dB		30	35
Εύρος εξόδου οπτικής ισχύος κορεσμού *		dBm		0
Δείκτης θορύβου **		dB		5.0	5.5
Είσοδος οπτικής απομόνωσης		dB	30
Οπτική μόνωση εξόδου		dB	30
Κέρδος που εξαρτάται από την πόλωση		dB		0.3	0,5
Διασπορά τρόπου πόλωσης		ps			0.3
Διαρροή αντλίας εισόδου		dBm			-30
Διαρροή αντλίας εξόδου		dBm			-40
Τάση λειτουργίας	Μονάδα μέτρησης	V	4,75	5	5.25
Τάση λειτουργίας	Επιτραπέζιος υπολογιστής	V ( AC )	80		240
Τύπος ινών			SMF-28
Διεπαφή εξόδου			FC/APC
Μέγεθος συσκευασίας	Μονάδα μέτρησης	mm	907018
Μέγεθος συσκευασίας	Επιτραπέζιος υπολογιστής	mm	32022090