1. קלאַסאַפאַקיישאַן פוןFiberAמפּלאַפייערז
עס זענען דריי הויפּט טייפּס פון אָפּטיש אַמפּלאַפייערז:
(1) סעמיקאַנדאַקטער אָפּטיש אַמפּליפיער (סאָאַ, סעמיקאַנדאַקטער אָפּטיש אַמפּליפיער);
(2) אָפּטיש פיברע אַמפּלאַפייערז דאָפּט מיט זעלטן ערד עלעמענטן (ערביום ער, טהוליום טם, פּראַסעאָדיום פּר, רובידיום נד, אאז"ו ו), דער הויפּט ערביום-דאָפּט פיברע אַמפּלאַפייערז (עדפאַ), ווי געזונט ווי טהוליום-דאָפּט פיברע אַמפּלאַפייערז (TDFA) און פּראַסעאָדיום-דאַפּט פיברע אַמפּלאַפייערז (PDFA), אאז"ו ו.
(3) ניט-לינעאַר פיברע אַמפּלאַפייערז, דער הויפּט פיברע ראַמאַן אַמפּלאַפייערז (FRA, Fiber Raman Amplifier). די הויפּט פאָרשטעלונג פאַרגלייַך פון די אָפּטיש אַמפּלאַפייערז איז געוויזן אין די טיש
עדפאַ (ערביום דאָפּט פיברע אַמפּליפיער)
א מאַלטי-מדרגה לאַזער סיסטעם קענען זיין געשאפן דורך דאָפּינג די קוואַרץ פיברע מיט זעלטן ערד עלעמענטן (אַזאַ ווי Nd, Er, Pr, Tm, אאז"ו ו), און די אַרייַנשרייַב סיגנאַל ליכט איז גלייַך אַמפּלאַפייד אונטער דער קאַמף פון די פּאָמפּע ליכט. נאָך פּראַוויידינג צונעמען באַמערקונגען, אַ פיברע לאַזער איז געשאפן. די ארבעטן ווייוולענגט פון די נד-דאָפּט פיברע אַמפּלאַפייער איז 1060nm און 1330nm, און זייַן אַנטוויקלונג און אַפּלאַקיישאַן זענען לימיטעד רעכט צו דיווייישאַן פון דער בעסטער זינקען פּאָרט פון פיברע אַפּטיק קאָמוניקאַציע און אנדערע סיבות. די אַפּערייטינג ווייוולענגטס פון EDFA און PDFA זענען ריספּעקטיוולי אין די פֿענצטער מיט די לאָואַסט אָנווער (1550 נם) און נול דיספּערסיאָן ווייוולענגט (1300 נם) פון אָפּטיש פיברע קאָמוניקאַציע, און TDFA אַפּערייץ אין די S-באַנד, וואָס זענען זייער פּאַסיק פֿאַר אַפּלאַקיישאַנז פֿאַר אָפּטיש פיברע קאָמוניקאַציע סיסטעם. . ספּעציעל EDFA, די מערסט גיך אַנטוויקלונג, איז געווען פּראַקטיש.
דיPדער פּרינציפּ פון עדפאַ
די גרונט סטרוקטור פון EDFA איז געוויזן אין פיגורע 1 (אַ), וואָס איז דער הויפּט קאַמפּאָוזד פון אַן אַקטיוו מיטל (ערביום-דאָפּט סיליקאַ פיברע וועגן טענס פון מעטער לאַנג, מיט אַ האַרץ דיאַמעטער פון 3-5 מייקראַנז און אַ דאָפּינג קאַנסאַנטריישאַן פון (25) -1000) קס 10-6), פּאָמפּע ליכט מקור (990 אָדער 1480 נם לד), אָפּטיש קאַפּלער און אָפּטיש אפגעזונדערטקייט. סיגנאַל ליכט און פּאָמפּע ליכט קענען פאַרשפּרייטן אין דער זעלביקער ריכטונג (קאָדירעקטיאָנאַל פּאַמפּינג), פאַרקערט אינסטרוקציעס (פאַרקערט פּאַמפּינג) אָדער ביידע אינסטרוקציעס (ביידירעקטיאָנאַל פּאַמפּינג) אין די ערביום פיברע. ווען די סיגנאַל ליכט און די פּאָמפּע ליכט זענען ינדזשעקטיד אין די ערביום פיברע אין דער זעלביקער צייט, די ערביום ייאַנז זענען יקסייטאַד צו אַ הויך ענערגיע מדרגה אונטער דער קאַמף פון די פּאָמפּע ליכט (פיגורע 1 (ב), אַ דריי-מדרגה סיסטעם), און געשווינד פאַרפוילן צו די מעטאַסטאַבאַל ענערגיע מדרגה , ווען עס קערט צו דער ערד שטאַט אונטער דער קאַמף פון די אינצידענט סיגנאַל ליכט, עס עמיץ פאָטאָנס קאָראַספּאַנדינג צו די סיגנאַל ליכט, אַזוי אַז דער סיגנאַל איז אַמפּלאַפייד. פיגור 1 (C) איז זייַן אַמפּלאַפייד ספּאַנטייניאַס ימישאַן (ASE) ספּעקטרום מיט אַ גרויס באַנדווידט (אַרויף צו 20-40nm) און צוויי פּיקס קאָראַספּאַנדינג צו 1530nm און 1550nm ריספּעקטיוולי.
די הויפּט אַדוואַנטידזשיז פון עדפאַ זענען הויך געווינס, גרויס באַנדווידט, הויך רעזולטאַט מאַכט, הויך פּאָמפּע עפעקטיווקייַט, נידעריק ינסערשאַן אָנווער און ינסענסיטיוויטי צו פּאָולעראַזיישאַן שטאַט.
2. פּראָבלעמס מיט פיברע אָפּטיקאַל אַמפּליפיערס
כאָטש די אָפּטיש אַמפּלאַפייער (ספּעציעל עדפאַ) האט פילע בוילעט אַדוואַנטידזשיז, עס איז נישט אַן אידעאל אַמפּלאַפייער. אין אַדישאַן צו די נאָך ראַש וואָס ראַדוסאַז די SNR פון די סיגנאַל, עס זענען עטלעכע אנדערע כיסאָרן, אַזאַ ווי:
- ונעוועננעסס פון די געווינס ספּעקטרום אין די באַנדווידט פון די אַמפּליפיער אַפעקץ די פאָרשטעלונג פון מולטי-קאַנאַל אַמפּלאַפאַקיישאַן;
- ווען אָפּטיש אַמפּלאַפייערז זענען קאַסקייד, די יפעקץ פון ASE ראַש, פיברע דיספּערזשאַן און ניט-לינעאַר יפעקץ וועט אַקיומיאַלייט.
די ישוז מוזן זיין קאַנסידערד אין אַפּלאַקיישאַן און סיסטעם פּלאַן.
3. אַפּפּליקאַטיאָן פון אָפּטיש אַמפּליפיער אין אָפּטיש פיברע קאָמוניקאַציע סיסטעם
אין די אָפּטיש פיברע קאָמוניקאַציע סיסטעם, דיפיברע אָפּטיש אַמפּליפיערקענען זיין געניצט ניט בלויז ווי אַ מאַכט בוסט אַמפּלאַפייער פון די טראַנסמיטער צו פאַרגרעסערן די טראַנסמיסיע מאַכט, אָבער אויך ווי אַ פּרעאַמפּלאַפייער פון די ופנעמער צו פֿאַרבעסערן די ריסיווינג סענסיטיוויטי, און קענען אויך פאַרבייַטן די טראדיציאנעלן אָפּטיש-עלעקטריקאַל-אָפּטיש רעפּעאַטער, צו פאַרברייטערן די טראַנסמיסיע. דיסטאַנסע און פאַרשטיין אַלע-אָפּטיש קאָמוניקאַציע.
אין אָפּטיש פיברע קאָמוניקאַציע סיסטעמען, די הויפּט סיבות לימאַטינג די טראַנסמיסיע ווייַטקייט זענען די אָנווער און דיספּערשאַן פון די אָפּטיש פיברע. ניצן אַ שמאָל-ספּעקטרום ליכט מקור, אָדער ארבעטן לעבן די נול-דיספּערסיאָן ווייוולענגט, די השפּעה פון פיברע דיספּערשאַן איז קליין. דער סיסטעם דאַרף נישט דורכפירן גאַנץ רידזשענעריישאַן פון סיגנאַל טיימינג (3 ר רעלע) אין יעדער רעלע סטאַנציע. עס איז גענוג צו גלייַך אַמפּלאַפיי די אָפּטיש סיגנאַל מיט אַ אָפּטיש אַמפּלאַפייער (1 ר רעלע). אָפּטיש אַמפּלאַפייערז קענען זיין גענוצט ניט בלויז אין לאַנג-ווייַטקייט שטאַם סיסטעמען, אָבער אויך אין אָפּטיש פיברע פאַרשפּרייטונג נעטוואָרקס, ספּעציעל אין WDM סיסטעמען, צו פאַרגרעסערן קייפל טשאַנאַלז סיימאַלטייניאַסלי.
1) אַפּפּליקאַטיאָן פון אָפּטיש אַמפּלאַפייערז אין אָפּטיש פיברע קאָמוניקאַציע סיסטעמען
פיגורע 2 איז אַ סכעמאַטיש דיאַגראַמע פון די אַפּלאַקיישאַן פון די אָפּטיש אַמפּלאַפייער אין די אָפּטיש פיברע קאָמוניקאַציע סיסטעם פון דעם שטאַם. (אַ) די בילד ווייזט אַז די אָפּטיש אַמפּלאַפייער איז געניצט ווי די מאַכט בוסט אַמפּלאַפייער פון די טראַנסמיטער און די פּרעאַמפּלאַפייער פון די ופנעמער אַזוי אַז די ניט-רעלע דיסטאַנסע איז דאַבאַלד. פֿאַר בייַשפּיל, אַדאַפּט EDFA, די סיסטעם טראַנסמיסיע די ווייַטקייט פון 1.8 גב / s ינקריסיז פון 120 קילאמעטער צו 250 קילאמעטער אָדער אפילו ריטשאַז 400 קילאמעטער. פיגורע 2 (ב) - (ד) איז די אַפּלאַקיישאַן פון אָפּטיש אַמפּלאַפייערז אין מולטי-רעלע סיסטעמען; פיגורע (ב) איז די טראדיציאנעלן 3 ר רעלע מאָדע; פיגורע (C) איז די געמישט רעלע מאָדע פון 3 ר ריפּיטערז און אָפּטיש אַמפּלאַפייערז; פיגורע 2 (ד) עס איז אַן אַלע-אָפּטיש רעלע מאָדע; אין אַן אַלע-אָפּטיש קאָמוניקאַציע סיסטעם, עס טוט נישט אַרייַננעמען טיימינג און רידזשענעריישאַן סערקאַץ, אַזוי עס איז ביסל טראַנספּעראַנט און עס איז קיין "עלעקטראָניש פלאַש וואָנצעס" ריסטריקשאַן. ווי לאַנג ווי די שיקט און ריסיווינג ויסריכט אין ביידע ענדס איז ריפּלייסט, עס איז גרינג צו אַפּגרייד פון אַ נידעריק קורס צו אַ הויך קורס, און די אָפּטיש אַמפּלאַפייער דאַרף ניט זיין ריפּלייסט.
2) אַפּפּליקאַטיאָן פון אָפּטיש אַמפּליפיער אין אָפּטיש פיברע דיסטריבוטיאָן נעטוואָרק
די אַדוואַנטאַגעס פון הויך מאַכט רעזולטאַט פון אָפּטיש אַמפּלאַפייערז (ספּעציעל עדפאַ) זענען זייער נוציק אין בראָדבאַנד פאַרשפּרייטונג נעטוואָרקס (אַזאַ וויCATVנעטוואָרקס). די טראדיציאנעלן CATV נעץ אַדאַפּץ קאָואַקסיאַל קאַבלע, וואָס דאַרף זיין אַמפּלאַפייד יעדער עטלעכע הונדערט מעטער, און די סערוויס ראַדיוס פון די נעץ איז וועגן 7 קילאמעטער. די אָפּטיש פיברע CATV נעץ מיט אָפּטיש אַמפּלאַפייערז קענען ניט בלויז פאַרגרעסערן די נומער פון פונאנדערגעטיילט ניצערס, אָבער אויך יקספּאַנד די נעץ דרך זייער. לעצטע דיוועלאַפּמאַנץ האָבן געוויזן אַז די פאַרשפּרייטונג פון אָפּטיש פיברע / כייבריד (HFC) דראָז די סטרענגקטס פון ביידע און האט שטאַרק קאַמפּעטיטיווניס.
פיגורע 4 איז אַ ביישפּיל פון אַ אָפּטיש פיברע פאַרשפּרייטונג נעץ פֿאַר AM-VSB מאַדזשאַליישאַן פון 35 טשאַנאַלז פון טעלעוויזיע. די ליכט מקור פון די טראַנסמיטער איז DFB-LD מיט אַ ווייוולענגט פון 1550nm און רעזולטאַט מאַכט פון 3.3dBm. ניצן 4-מדרגה EDFA ווי אַ מאַכט פאַרשפּרייטונג אַמפּלאַפייער, זיין אַרייַנשרייַב מאַכט איז וועגן -6dBm, און זיין רעזולטאַט מאַכט איז וועגן 13dBm. אָפּטיש ופנעמער סענסיטיוויטי -9.2ד בם. נאָך 4 לעוועלס פון פאַרשפּרייטונג, די גאַנץ נומער פון ניצערס ריטשט 4.2 מיליאָן, און די נעץ דרך איז מער ווי טענס פון קילאָמעטערס. די ווייטיד סיגנאַל-צו-ראַש פאַרהעלטעניש פון די פּראָבע איז געווען גרעסער ווי 45dB, און EDFA האט נישט פאַרשאַפן אַ רעדוקציע אין CSO.
פּאָסטן צייט: אפריל 23-2023