Technické schéma systému zesilovače EDFA v L pásmu

1. Erbiem dopované vlákno
Erbium je prvek vzácných zemin s atomovým číslem 68 a atomovou hmotností 167,3.Elektronová energetická hladina erbiového iontu je znázorněna na obrázku a přechod z nižší energetické hladiny na vyšší energetickou hladinu odpovídá procesu absorpce světla.Změna z horní energetické hladiny na nižší energetickou hladinu odpovídá procesu emise světla.

p1

2. Princip EDFA

p2

EDFA používá vlákno dopované erbiovými ionty jako médium pro zisk, které vytváří inverzi populace pod světlem pumpy.Realizuje stimulované zesílení záření při indukci signálního světla.
Ionty erbia mají tři energetické úrovně.Jsou na nejnižší energetické hladině E1, kdy je nevzrušuje žádné světlo.Když je vlákno nepřetržitě buzeno laserem zdroje světla, částice v základním stavu získávají energii a přecházejí na vyšší energetickou hladinu.Jako je přechod z E1 do E3, protože částice je nestabilní na vysoké energetické úrovni E3, rychle spadne do metastabilního stavu E2 v procesu nezářivého přechodu.Na této energetické úrovni mají částice relativně dlouhou životnost.V důsledku nepřetržitého buzení světelného zdroje čerpadla se bude počet částic na energetické úrovni E2 nadále zvyšovat a počet částic na energetické úrovni E1 se bude zvyšovat.Tímto způsobem je realizována distribuce inverze populace ve vláknu dotovaném erbiem a jsou dostupné podmínky pro učení optického zesílení.
Když je energie fotonu vstupního signálu E=hf přesně rovna rozdílu energetických hladin mezi E2 a E1, E2-E1=hf, částice v metastabilním stavu přejdou do základního stavu E1 ve formě stimulovaného záření.Záření a vstup Fotony v signálu jsou identické s fotony, což výrazně zvyšuje počet fotonů, díky čemuž se vstupní optický signál stává silným výstupním optickým signálem ve vláknu dotovaném erbiem, realizujícím přímé zesílení optického signálu. .

2. Schéma systému a základní představení zařízení
2.1.Schéma systému zesilovače s optickým vláknem L-band je následující:

p3

2.2.Schéma systému světelného zdroje ASE pro spontánní emisi erbiem dopovaného vlákna je následující:

p4

Představení zařízení

1.ROF -EDFA -HP vysoce výkonný erbiem dopovaný vláknový zesilovač

Parametr Jednotka Min Typ Max
Rozsah provozních vlnových délek nm 1525   1565
Rozsah výkonu vstupního signálu dBm -5   10
Saturační výstupní optický výkon dBm     37
Stabilita optického výkonu na výstupu saturace dB     ±0,3
Index hluku @ vstup 0dBm dB   5.5 6.0
Vstupní optická izolace dB 30    
Výstupní optická izolace dB 30    
Vstupní návratová ztráta dB 40    
Ztráta návratnosti výstupu dB 40    
Zisk závislý na polarizaci dB   0,3 0,5
Polarizační vidová disperze ps     0,3
Netěsnost vstupního čerpadla dBm     -30
Netěsnost výstupního čerpadla dBm     -30
Provozní napětí V (AC) 80   240
Typ vlákna  

SMF-28

Výstupní rozhraní  

FC/APC

Komunikační rozhraní  

RS232

Velikost balení Modul mm

483×385×88 (2U rack)

plocha počítače mm

150×125×35

2.ROF -EDFA -B erbiem dopovaný vláknový výkonový zesilovač

Parametr

Jednotka

Min

Typ

Max

Rozsah provozních vlnových délek

nm

1525

 

1565

Výkonový rozsah výstupního signálu

dBm

-10

   
Malý zisk signálu

dB

 

30

35

Rozsah saturačního optického výstupu *

dBm

 

17/20/23

 
Hlukové číslo**

dB

 

5,0

5.5

Vstupní izolace

dB

30

   
Výstupní izolace

dB

30

   
Polarizační nezávislý zisk

dB

 

0,3

0,5

Polarizační vidová disperze

ps

   

0,3

Netěsnost vstupního čerpadla

dBm

   

-30

Netěsnost výstupního čerpadla

dBm

   

-40

Provozní napětí

modul

V

4,75

5

5.25

plocha počítače

V (AC)

80

 

240

Optické vlákno  

SMF-28

Výstupní rozhraní  

FC/APC

Rozměry

modul

mm

90×70×18

plocha počítače

mm

320×220×90

           

3. Model ROF -EDFA -P Vláknový zesilovač dopovaný erbiem

Parametr

Jednotka

Min

Typ

Max

Rozsah provozních vlnových délek

nm

1525

 

1565

Rozsah výkonu vstupního signálu

dBm

-45

   
Malý zisk signálu

dB

 

30

35

Rozsah výstupního optického výkonu *

dBm

 

0

 
Index hluku **

dB

 

5,0

5.5

Vstupní optická izolace

dB

30

   
Výstupní optická izolace

dB

30

   
Zisk závislý na polarizaci

dB

 

0,3

0,5

Polarizační vidová disperze

ps

   

0,3

Netěsnost vstupního čerpadla

dBm

   

-30

Netěsnost výstupního čerpadla

dBm

   

-40

Provozní napětí

Modul

V

4,75

5

5.25

plocha počítače

V (AC)

80

 

240

Typ vlákna  

SMF-28

Výstupní rozhraní  

FC/APC

Velikost balení

Modul

mm

90*70*18

plocha počítače

mm

320*220*90