Специјални упатства за засилувач на влакна допиран со ербиум (EDFA оптички засилувач)

Специјални упатства за засилувач на влакна допиран со ербиум (EDFA оптички засилувач)
Купивтезасилувач со влакна допиран со ербиум(EDFA оптички засилувач) со спецификација од 30dB засилување и излезна моќност на сатурација од +20dBm.
Поврзете влезна светилка од 0dBm и прочитајте излез од +27dBm. Можете да пресметате дека 30-3=27, а засилувањето не е проблем.
Но, што ако внесете -20dBm? Номиналното засилување од 30dB значи дека излезот треба да биде +10dBm, но вистинското мерење е само +7dBm – цели 3dB помалку. Ова не е проблем со квалитетот. 30dB е мало засилување на сигналот, додека ASE шумот и бројката на шум го трошат вашето засилување. Всушност, измереното засилување често паѓа под номиналното засилување, што појаснува дека овој феномен не е проблем со квалитетот на опремата, туку е одреден од механизмот на работа на засилувачот.

Мало засилување на сигналот ≠ вистинско засилување:

1. Основна контрадикција: Засилувањето наведено на спецификацискиот лист (на пр. 30dB) е мало засилување на сигналот, што е идеална мерна вредност кога моќноста на влезниот сигнал е многу ниска (на пр. -20~-30dBm) и при номиналната моќност на пумпата. Ова не е еднакво на вистинското засилување кога моќноста на влезниот сигнал е висока во практичните апликации.
2. Главната причина за намалувањето на добивката:
2.1 Заситеност на засилување: Како што се зголемува моќноста на влезниот сигнал, EDFAОптички засилувачвлегува во регионот на сатурација, предизвикувајќи засилувањето да се намали од неговата максимална вредност.
2.2 Пренасочување на ASE бучавата: Засилената спонтана емисија (ASE) на бучавата се натпреварува со сигналната светлина и троши ограничена моќност на пумпата. Колку е посилен ASE шумот, толку е помало ефективното засилување што се користи за засилување на сигналната светлина. Ова е една од основните причини зошто измереното засилување е помало од номиналната вредност.
2.3 Квантитативна врска: Колку е поголема моќноста на влезниот сигнал, толку е поголема компресијата на вистинското засилување (G_actual) во споредба со малото засилување на сигналот (G_small). Количината на компресија главно доаѓа од компресијата на сатурација (Δ G_sat) и засилувањето од потрошувачката на ASE шум (Δ G_ASE). На пример, кога влезната моќност е 0dBm, вообичаено е измереното засилување да биде повеќе од 3dB пониско од номиналната вредност.
3. Предлози за инженерска пракса:
3.1 Буџет на врската: Малото засилување на сигналот не треба директно да се користи за пресметка, туку треба да се усвои пореална формула за буџет на врската:
P_out ≈ P_in+G_small-NF-3dB (маргина на безбедност)
Меѓу нив, NF е бројката за бучава (типична вредност 4-6dB).
3.2 Обратна калибрација: Ако измерената излезна моќност не се совпаѓа со буџетот на формулата, формулата може да се користи за пресметување на реалната бројка на системски шум (NF) обратно, со што се овозможува попрецизен дизајн и калибрација на врската.

Заклучок: При евалуација и користењеЕДФАИнженерите за оптички засилувач треба да обрнат внимание на моќноста на влезниот сигнал и да ја разберат карактеристиката на компресијата на засилувањето под услови на висок сигнал. При дизајнирање на врската, буџетот треба да се базира на вистинската влезна моќност и инженерските формули што вклучуваат фактор на бучава и маргина на безбедност, наместо едноставно да се потпираат на номиналната вредност на малото засилување на сигналот на листот со спецификации. Откако ќе го добиете EDFA оптичкиот засилувач, прво прашајте која е влезната моќност, а потоа користете ја формулата за буџет на врската за да го пресметате очекуваниот излез. Не користете мало засилување на сигналот за целосно буџетирање на моќноста.