EDFA
Материал из Телевики — свободной вики-энциклопедии о мире телекоммуникаций
(→Шум) |
INSAR (обсуждение | вклад) м (викификация) |
||
| Строка 1: | Строка 1: | ||
| − | '''EDFA''' ({{lang-en|Erbium Doped Fibre Amplifier}}) — волоконно- | + | '''EDFA''' ({{lang-en|Erbium Doped Fibre Amplifier}}) — волоконно-[[оптический усилитель]] на [[оптическое волокно|оптическом волокне]], легированном [[ион]]ами [[эрбий|эрбия]]. Применяется в [[Волоконно-оптическая линия передачи|волоконно-оптических линиях передачи]] для восстановления уровня оптического [[сигнал]]а. Преимуществом эрбиевых усилителей является отсутствие преобразования в [[электричество|электрический]] сигнал, возможность одновременного усиления сигналов с разными длинами [[волны|волн]] (что обуславливает возможность усиления [[Спектральное уплотнение каналов|спектрально мультиплексированного сигнала]]), практически точное соответствие рабочего [[диапазон]]а эрбиевых усилителей [[Окно прозрачности оптического волокна|области минимальных оптических потерь]] [[световод]]ов на основе [[кварц]]евого [[стекло|стекла]], сравнительно низкий уровень [[шум]]а и простота включения в волоконно-оптическую систему. |
[[Файл:Doped fibre amplifier.svg|thumb|right|300px|Условная схема простого волоконно-оптического усилителя]] | [[Файл:Doped fibre amplifier.svg|thumb|right|300px|Условная схема простого волоконно-оптического усилителя]] | ||
== Основной принцип EDFA == | == Основной принцип EDFA == | ||
| − | |||
Относительно мощный пучок света смешивается с входным сигналом, используя ответвитель с селекцией по длине волн. Входной сигнал и свет возбуждения должны иметь существенно отличающиеся длины волн. Смешанный свет попадает в раздел волокна с ионами эрбия, добавленными в ядро. Этот мощный световой луч возбуждает ионы эрбия до их более высокого энергетического состояния. Когда фотоны, принадлежащие сигналу в отличной длине волны от накаченного света, встречают взволнованные атомы эрбия, атомы эрбия отдают часть своей энергии сигналу и возвращаются к их более низкому энергетическому состоянию. Важный момент — то, что эрбий отдает свою энергию в форме дополнительных фотонов, которые находятся в той же фазе и направлении, как и усиливаемый сигнал. Таким образом, сигнал усиливается только вдоль его направления перемещения. Вся дополнительная мощность сигнала ведется в том же самом режиме волокна как и входящий сигнал. Обычно есть изолятор, помещенный в вывод, чтобы предотвратить отражения, возвращающиеся из присоединенного волокна. Такие отражения разрушают работу усилителя, и в крайнем случае могут заставить усилитель работать как лазер. | Относительно мощный пучок света смешивается с входным сигналом, используя ответвитель с селекцией по длине волн. Входной сигнал и свет возбуждения должны иметь существенно отличающиеся длины волн. Смешанный свет попадает в раздел волокна с ионами эрбия, добавленными в ядро. Этот мощный световой луч возбуждает ионы эрбия до их более высокого энергетического состояния. Когда фотоны, принадлежащие сигналу в отличной длине волны от накаченного света, встречают взволнованные атомы эрбия, атомы эрбия отдают часть своей энергии сигналу и возвращаются к их более низкому энергетическому состоянию. Важный момент — то, что эрбий отдает свою энергию в форме дополнительных фотонов, которые находятся в той же фазе и направлении, как и усиливаемый сигнал. Таким образом, сигнал усиливается только вдоль его направления перемещения. Вся дополнительная мощность сигнала ведется в том же самом режиме волокна как и входящий сигнал. Обычно есть изолятор, помещенный в вывод, чтобы предотвратить отражения, возвращающиеся из присоединенного волокна. Такие отражения разрушают работу усилителя, и в крайнем случае могут заставить усилитель работать как лазер. | ||
| Строка 9: | Строка 8: | ||
Основной источник шума в DFA это усиленная спонтанная эмиссия (ASE), у которой спектр приблизительно такой же как и спектр усиления усилителя. Коэффициент шума в идеальном DFA составляет 3 дБ, в то время как у практических усилителей коэффициент шума может достигать 6-8 дБ. | Основной источник шума в DFA это усиленная спонтанная эмиссия (ASE), у которой спектр приблизительно такой же как и спектр усиления усилителя. Коэффициент шума в идеальном DFA составляет 3 дБ, в то время как у практических усилителей коэффициент шума может достигать 6-8 дБ. | ||
| − | |||
| − | |||
| − | |||
| − | |||
[[Категория:Волоконно-оптическая связь]] | [[Категория:Волоконно-оптическая связь]] | ||
| − | |||
| − | |||
| − | |||
| − | |||
| − | |||
| − | |||
| − | |||
| − | |||
| − | |||
| − | |||
| − | |||
| − | |||
