Περιγραφή: Ενισχυτής οπτικών ινών με προσμίξεις ερβίουΟπτικός ενισχυτής EDFA
Ενισχυτής οπτικής ίνας με πρόσμιξη ερβίου (EDFA, δηλαδή, ο οπτικός ενισχυτής σήματος με Er3+ προσμιγμένο στον πυρήνα της ίνας μέσω του σήματος) είναι ο πρώτος οπτικός ενισχυτής που αναπτύχθηκε από το Πανεπιστήμιο του Σαουθάμπτον το 1985 και είναι μια από τις μεγαλύτερες εφευρέσεις στην επικοινωνία οπτικών ινών. Η ίνα με προσμίξεις ερβίου είναι ένα είδος ίνας με μικρή ποσότητα ιόντων ερβίου (Er) σπάνιων γαιών σε ίνα χαλαζία, η οποία είναι ο πυρήνας της.Ενισχυτής οπτικών ινών με προσμίξεις ερβίουΑπό τα τέλη της δεκαετίας του 1980, έχουν σημειωθεί σημαντικές ανακαλύψεις στην έρευνα ενισχυτών οπτικών ινών με προσμίξεις ερβίου. Η τεχνολογία WDM έχει αυξήσει σημαντικά την χωρητικότητα της επικοινωνίας μέσω οπτικών ινών. Είναι ο πιο ευρέως χρησιμοποιούμενος οπτικός ενισχυτής στην επικοινωνία μέσω οπτικών ινών.
Εφαρμογή: Ο ενισχυτής οπτικών ινών είναι μια συσκευή οπτικού ενισχυτή που ενισχύει άμεσα το οπτικό σήμα σε ένα σύστημα επικοινωνίας οπτικών ινών. Στο σύστημα επικοινωνίας που χρησιμοποιεί οπτικές ίνες, είναι μια τεχνολογία που ενισχύει άμεσα το οπτικό σήμα χωρίς να μετατρέπει το οπτικό σήμα σε ηλεκτρικό σήμα. Ο ενισχυτής οπτικών ινών με προσμίξεις έρβιου (EDFA Optical Amplifier, δηλαδή ο ενισχυτής οπτικού σήματος με ιόντα έρβιου Er3+ στον πυρήνα της ίνας μέσω του σήματος) είναι ο πρώτος οπτικός ενισχυτής που αναπτύχθηκε από το Πανεπιστήμιο του Σαουθάμπτον στο Ηνωμένο Βασίλειο και το Πανεπιστήμιο Tohoku της Ιαπωνίας, και αποτελεί μια από τις μεγαλύτερες εφευρέσεις στην επικοινωνία οπτικών ινών. Η ίνα με προσμίξεις έρβιου είναι ένα είδος ίνας με μια μικρή ποσότητα ιόντων σπάνιων γαιών ερβίου (Er) σε ίνα χαλαζία, η οποία αποτελεί τον πυρήνα του ενισχυτή οπτικών ινών με προσμίξεις έρβιου. Από τα τέλη της δεκαετίας του 1980, έχουν σημειωθεί σημαντικές ανακαλύψεις στην έρευνα των ενισχυτών οπτικών ινών με προσμίξεις έρβιου. Η τεχνολογία WDM έχει αυξήσει σημαντικά την χωρητικότητα της επικοινωνίας οπτικών ινών. Είναι ο πιο ευρέως χρησιμοποιούμενος οπτικός ενισχυτής στην επικοινωνία οπτικών ινών.
Βασική παράμετρος
Όνομα λέξης: Ενισχυτής οπτικών ινών με προσμίξεις έρβιου
Σχετικός όρος:Οπτικός ενισχυτής
Οι ίνες χαλαζία με πρόσμιξη στοιχείων σπάνιων γαιών (όπως Nd, Er, Pr, Tm, κ.λπ.) μπορούν να σχηματίσουν ένα σύστημα λέιζερ πολλαπλών επιπέδων και να ενισχύσουν άμεσα το φως σήματος εισόδου υπό την επίδραση του φωτός αντλίας. Μετά την παροχή της κατάλληλης ανάδρασης, σχηματίζεται το λέιζερ ινών. Το μήκος κύματος λειτουργίας του ενισχυτή ινών με πρόσμιξη ND είναι 1060nm και 1330nm, αλλά η ανάπτυξη και η εφαρμογή του είναι περιορισμένες λόγω απόκλισης από τη βέλτιστη θύρα επικοινωνίας ινών και ορισμένων άλλων λόγων. Τα μήκη κύματος λειτουργίας των EDFA και PDFA βρίσκονται στο παράθυρο επικοινωνίας οπτικών ινών με τη χαμηλότερη απώλεια (1550nm) και μηδενικής διασποράς (1300nm) αντίστοιχα, και το TDFA λειτουργεί στη ζώνη S, η οποία είναι πολύ κατάλληλη για εφαρμογές συστημάτων επικοινωνίας οπτικών ινών. Ειδικά το EDFA, η πιο ταχεία ανάπτυξη, έχει αποδειχθεί πρακτικό.
Με βάση την ανάπτυξη οπτικών ινών με πρόσμιξη ερβίου, συνεχίζουν να εμφανίζονται πολλοί νέοι ενισχυτές οπτικών ινών. Για παράδειγμα, ο ενισχυτής οπτικών ινών διπλής ζώνης (DBFA) που βασίζεται σε οπτικές ίνες με πρόσμιξη ερβίου είναι ένας οπτικός ενισχυτής ευρείας ζώνης και η ευρυζωνική σύνδεση μπορεί να καλύψει σχεδόν ολόκληρο το εύρος ζώνης πολυπλεξίας διαίρεσης μήκους κύματος (WDM). Ένα παρόμοιο προϊόν είναι ο οπτικός ενισχυτής υπερευρείας ζώνης (UWOA), ο οποίος έχει το εύρος ζώνης κάλυψης για να ενισχύσει έως και 100 κανάλια μήκους κύματος σε μία μόνο οπτική ίνα.
Πρακτική εφαρμογή
Η εφαρμογή του ενισχυτή οπτικών ινών με προσμίξεις ερβίου (ενισχυτής EDFA) σε συμβατικό σύστημα ψηφιακής επικοινωνίας οπτικών ινών μπορεί να εξοικονομήσει πολλούς οπτικούς επαναλήπτες και η απόσταση του ρελέ αυξάνεται σημαντικά, κάτι που έχει μεγάλη σημασία για το σύστημα καλωδιακού κορμού μεγάλων αποστάσεων.
Οι κύριες εφαρμογές του περιλαμβάνουν:
1, μπορεί να χρησιμοποιηθεί ως ενισχυτής φωτεινής απόστασης. Οι παραδοσιακοί ηλεκτρονικοί επαναλήπτες οπτικών ινών έχουν πολλούς περιορισμούς. Για παράδειγμα, όταν το ψηφιακό σήμα και το αναλογικό σήμα μετατρέπονται μεταξύ τους, ο επαναλήπτης πρέπει να αλλάξει ανάλογα. Όταν ο εξοπλισμός αλλάζει από χαμηλή ταχύτητα σε υψηλή ταχύτητα, ο επαναλήπτης πρέπει να αντικατασταθεί ανάλογα. Μεταδίδουν μόνο το ίδιο μήκος κύματος φωτεινού σήματος και η δομή είναι πολύπλοκη, ακριβή και ούτω καθεξής. Οι ενισχυτές οπτικών ινών με πρόσμιξη ερβίου ξεπερνούν αυτά τα μειονεκτήματα, όχι μόνο δεν χρειάζεται να αλλάξουν με την αλλαγή της λειτουργίας σήματος, αλλά και δεν χρειάζεται να αντικατασταθούν όταν ο εξοπλισμός επεκτείνεται ή χρησιμοποιείται για οπτική πολυπλεξία διαίρεσης μήκους κύματος.
2, μπορεί να χρησιμοποιηθεί ως οπτικός πομπός-μεταενισχυτής και οπτικός προενισχυτής δέκτη. Ως μεταενισχυτής του οπτικού πομπού, η ισχύς μετάδοσης του λέιζερ μπορεί να αυξηθεί από 0db σε +10db. Όταν χρησιμοποιείται ως προενισχυτής οπτικού δέκτη, η ευαισθησία του μπορεί επίσης να βελτιωθεί σημαντικά. Επομένως, μόνο 1-2 ενισχυτές με προσμίξεις ερβίου τοποθετούνται στη γραμμή και η απόσταση μετάδοσης σήματος μπορεί να αυξηθεί κατά 100-200km.
Επιπλέον, ενισχυτής οπτικών ινών με πρόσμιξη ερβίου (Ενισχυτής EDFA) για την επίλυση του προβλήματος. Τα μοναδικά πλεονεκτήματα των ενισχυτών οπτικών ινών με προσμίξεις Ερβίου έχουν αναγνωριστεί από τον κόσμο και χρησιμοποιούνται όλο και περισσότερο. Ωστόσο, οι ενισχυτές οπτικών ινών με προσμίξεις Ερβίου έχουν επίσης ορισμένους περιορισμούς. Για παράδειγμα, στην επικοινωνία μεγάλων αποστάσεων δεν μπορεί να γίνει over-down, η επικοινωνία των σταθμών είναι πιο δύσκολη, δεν είναι εύκολο να εντοπιστούν σφάλματα, η διάρκεια ζωής της πηγής φωτός της αντλίας δεν είναι μεγάλη. Με τη συνεχή πρόοδο της τεχνολογίας επικοινωνίας οπτικών ινών, αυτά τα προβλήματα θα λυθούν ικανοποιητικά.
Ώρα δημοσίευσης: 14 Μαρτίου 2025