Charakteristiky zesilovače EDFA

CharakteristikyEDFA zesilovač
Princip fungování vláknových zesilovačů je velmi podobný principu pevnolátkových laserů. Relevantní energetické hladiny, absorpční a zesilovací spektra iontů erbia (Er³⁺) v křemenných optických vláknech jsou znázorněny na obrázku 2. Amorfní vlastnosti křemene rozšiřují energetické hladiny iontů erbia do pásů a k čerpání iontů erbia lze využít mnoho přechodů, přičemž nejúčinnější vlnové délky čerpání jsou 980 nm a 1480 nm.
Pracovní vlnová délka zesilovače EDFA spadá přesně do optimálního rozsahu vlnových délek 1330-1600 nm pro komunikaci optickými vlákny. Široce se používají zesilovače EDFA pracující v pásmu C (1530-1565 nm) s nejnižším úbytkem vláken. Aby se plně využily zdroje šířky pásma optických vláken, vyvíjejí se také EDFA v pásmu L (1570-1610 nm). Pásmo L se nachází na konci spektra zesílení EDFA, takže EDFA v pásmu L musí používat delší vlákna a vyšší čerpací výkon nebo používat vysoce dopovaná vlákna.
Optický zesilovač EDFAMá vysoký zisk (větší než 30-50 dB) a poskytuje plochý zisk v širokém frekvenčním pásmu (až 30 nm), díky čemuž je vhodný pro zesilování signálů ve více optických kanálech, zejména v systémech s hustým vlnovým multiplexováním (DWDM). Nízký šum (4-8 dB), blížící se kvantovému limitu. Při použití v systémech WDM je minimalizován přeslech mezi kanály a lze kaskádovat více zesilovačů. Díky vysokému saturačnímu výstupnímu výkonu (10-20 dBm) může být použit jako výkonový zesilovač za vysílačem pro zvýšení přenosové vzdálenosti nebo přidělení počtu optických uzlů bez reléových linek. Požadovaný výkon čerpadla je nízký (desítky miliwattů). Zisk je nezávislý na stavu polarizace vlákna, takže má dobrou stabilitu. Snadno se propojuje s přenosovými optickými vlákny s nízkou ztrátou vazby (<1 dB). S výjimkou zdroje čerpadla, EDFAOptický zesilovačse skládá z pasivních součástek. Proto jsou ve srovnání se složitými a drahými elektronickými regenerativními relé náklady na systém výrazně sníženy a spolehlivost je zvýšena.
Kromě toho, zesilovací charakteristikyEDFAZesilovače jsou nezávislé na přenosové rychlosti systému a datovém formátu, takže mohou zesilovat a přenášet digitální i analogové informace. Nevýhody erbiem dopovaných vláknových zesilovačů jsou: velké rozměry; krátká životnost čerpacího zdroje; nelze je integrovat s jinými zařízeními, což omezuje jejich použití.vláknový zesilovač dopovaný erbiemv optoelektronické integraci (OEIC). Kromě toho šířka pásma zesílení zesilovače EDFA pokrývá pouze část okna s nízkými ztrátami křemenného jednomódového vlákna, což omezuje počet kanálů s vlnovými délkami, které vlákno dokáže pojmout, což je také jeho nevýhodou.