Техничка шема на L-опсежен EDFA засилувач

1. Влакна допирани со ербиум
Ербиумот е редок земски елемент со атомски број 68 и атомска тежина од 167,3. Електронското енергетско ниво на јон на ербиум е прикажано на сликата, а преминот од пониското енергетско ниво кон горното енергетско ниво одговара на процесот на апсорпција на светлината. Промената од горното енергетско ниво кон пониското енергетско ниво одговара на процесот на емисија на светлина.

стр.1

2. Принцип на EDFA

стр.2

EDFA користи влакна допирани со ербиумски јони како медиум за засилување, што произведува инверзија на популацијата под дејство на пумпа светлина. Остварува стимулирано засилување на зрачењето под индукција на сигнална светлина.
Јоните на ербиум имаат три енергетски нивоа. Тие се на најниско енергетско ниво, E1, кога не се возбудени од никаква светлина. Кога влакното континуирано се возбудува од ласерскиот извор на светлина со пумпа, честичките во основната состојба добиваат енергија и преминуваат на повисоко енергетско ниво. Како што е преминот од E1 во E3, бидејќи честичката е нестабилна на високото енергетско ниво на E3, таа брзо ќе падне во метастабилна состојба E2 во процес на нерадијативен премин. На ова енергетско ниво, честичките имаат релативно долг век на преживување. Поради континуираното возбудување на изворот на светлина со пумпа, бројот на честички на енергетско ниво E2 ќе продолжи да се зголемува, а бројот на честички на енергетско ниво E1 ќе се зголеми. На овој начин, распределбата на инверзијата на популацијата се реализира во влакното допирано со ербиум, и се достапни услови за учење на оптичко засилување.
Кога енергијата на фотонот на влезниот сигнал E=hf е точно еднаква на разликата во енергетското ниво помеѓу E2 и E1, E2-E1=hf, честичките во метастабилна состојба ќе преминат во основната состојба E1 во форма на стимулирано зрачење. Зрачењето и влезните фотони во сигналот се идентични со фотоните, со што значително се зголемува бројот на фотони, со што влезниот оптички сигнал станува силен излезен оптички сигнал во влакното допирано со ербиум, со што се реализира директно засилување на оптичкиот сигнал.

2. Системска шема и основен вовед во уредот
2.1. Шематскиот дијаграм на системот за засилување со оптички влакна со L-опсег е како што следува:

стр.3

2.2. Шематскиот дијаграм на системот за извор на светлина ASE за спонтана емисија на влакна допирани со ербиум е како што следува:

стр.4

Вовед во уредот

1.ROF -EDFA -HP Високомоќен засилувач со влакна допиран со ербиум

Параметар Единица Мин Тип Макс
Работен опсег на бранова бранова должина nm 1525 година   1565 година
Опсег на моќност на влезниот сигнал dBm -5   10
Оптичка моќност на излез на сатурација dBm     37
Стабилност на оптичката моќност на излезот на сатурација dB     ±0,3
Индекс на шум @ влез 0dBm dB   5,5 6.0
Влезна оптичка изолација dB 30    
Излезна оптичка изолација dB 30    
Губење на влезниот поврат dB 40    
Губење на поврат на излезот dB 40    
Поларизација зависна добивка dB   0,3 0,5
Дисперзија на режимот на поларизација ps     0,3
Протекување на влезната пумпа dBm     -30
Протекување на излезната пумпа dBm     -30
Работен напон V(AC) 80   240
Тип на влакна  

SMF-28

Излезен интерфејс  

ФК/АПЦ

Комуникациски интерфејс  

RS232

Големина на пакетот Модул mm

483×385×88 (решетка од 2U)

Десктоп mm

150×125×35

2.ROF -EDFA -B ербиум-допиниран фибер засилувач на моќност

Параметар

Единица

Мин

Тип

Макс

Работен опсег на бранова бранова должина

nm

1525 година

 

1565 година

Опсег на моќност на излезниот сигнал

dBm

-10

   
Мало засилување на сигналот

dB

 

30

35

Опсег на оптички излез на сатурација *

dBm

 

17/20/23

 
Бројка на бучава **

dB

 

5.0

5,5

Изолација на влезот

dB

30

   
Изолација на излез

dB

30

   
Поларизациски независен засилување

dB

 

0,3

0,5

Дисперзија на режимот на поларизација

ps

   

0,3

Протекување на влезната пумпа

dBm

   

-30

Протекување на излезната пумпа

dBm

   

-40

Работен напон

модул

V

4,75

5

5,25

десктоп

V(AC)

80

 

240

Оптички влакна  

SMF-28

Излезен интерфејс  

ФК/АПЦ

Димензии

модул

mm

90×70×18

десктоп

mm

320×220×90

           

3. ROF-EDFA-P модел засилувач со влакна допирани со ербиум

Параметар

Единица

Мин

Тип

Макс

Работен опсег на бранова бранова должина

nm

1525 година

 

1565 година

Опсег на моќност на влезниот сигнал

dBm

-45

   
Мало засилување на сигналот

dB

 

30

35

Опсег на излезна оптичка моќност на сатурација *

dBm

 

0

 
Индекс на бучава **

dB

 

5.0

5,5

Влезна оптичка изолација

dB

30

   
Излезна оптичка изолација

dB

30

   
Поларизација зависна добивка

dB

 

0,3

0,5

Дисперзија на режимот на поларизација

ps

   

0,3

Протекување на влезната пумпа

dBm

   

-30

Протекување на излезната пумпа

dBm

   

-40

Работен напон

Модул

V

4,75

5

5,25

Десктоп

V(AC)

80

 

240

Тип на влакна  

SMF-28

Излезен интерфејс  

ФК/АПЦ

Големина на пакетот

Модул

mm

90*70*18

Десктоп

mm

320*220*90