اصل کار
فیبر دوپد Erbium جزء اصلی تقویت کننده های PA است که با دوپی کردن عنصر نادر Earth Erbium (ER) به هسته فیبر ، سیگنال های نوری را تقویت می کند. یونهای Erbium دارای ساختار سطح انرژی ویژه ای هستند و هنگامی که از نور پمپ هیجان زده می شوند ، از سطح انرژی کم به سطح انرژی بالا منتقل می شوند. هنگامی که چراغ سیگنال از یک فیبر دوپ شده Erbium عبور می کند ، یونهای Erbium با انرژی بالا برای انتشار فوتون ها با همان فاز ، فرکانس و حالت قطبش به عنوان نور سیگنال تحریک می شوند و از این طریق شدت نور سیگنال را تقویت می کنند و به تقویت می رسند.
نور پمپ یک منبع نوری است که انرژی یون های Erbium را فراهم می کند ، به طور معمول با استفاده از لیزرهای نیمه هادی (مانند لیزرهای طول موج 980 نانومتر یا 1480 نیوتن متر). پس از ورود چراغ پمپ به فیبر دوپ شده Erbium ، با یون های Erbium در تعامل است و باعث انتقال آنها به سطح انرژی بالا می شود. این یونهای Erbium با انرژی بالا از طریق انتشار تحریک شده ، فوتون ها را با نور سیگنال یکسان می کنند و به تقویت نور سیگنال می رسند. این مکانیسم پمپاژ تقویت کننده های PA را قادر می سازد سیگنال های نوری بزرگ را بدون تبدیل مستقیم نور سیگنال به سیگنال های الکتریکی ساطع کنند.
به منظور اطمینان از کیفیت سیگنال تقویت شده ، تقویت کننده های PA با بهینه سازی ساختار الیاف Erbium-Doped ، انتخاب طول موج و قدرت نور پمپ مناسب و سایر اقدامات ، باعث کاهش نویز می شوند. شکل نویز در 4.5dB ≤ کنترل می شود تا اطمینان حاصل شود که تقویت کننده ضمن تقویت سیگنال نسبت سیگنال به نویز خوب را حفظ می کند ، در نتیجه کیفیت سیگنال را بهبود می بخشد.
سناریوهای کاربردی
در سیستم های ارتباطی فیبر نوری ، از آمپلی فایرهای سیگنال کوچک الیاف erbium-doped c-band برای جبران از بین رفتن سیگنال های نوری در پیوندهای فیبر نوری ، بهبود فاصله انتقال و ظرفیت سیستم ارتباطی استفاده می شود. به عنوان مثال ، در سیستم های ارتباطی کابل فیبر نوری زیر دریایی ، این تقویت کننده می تواند به طور موثری قدرت سیگنال نوری ضعیف را بازگرداند و از کیفیت و قابلیت اطمینان ارتباطات اطمینان حاصل کند.
در شبکه های حسگر فیبر نوری ، این تقویت کننده می تواند خروجی سیگنال نوری ضعیف توسط سنسور را تقویت کرده و دقت اندازه گیری سنسور را بهبود بخشد. به عنوان مثال ، در سنسورهای دمای فیبر نوری ، می تواند تغییرات شدت سیگنال های نوری ناشی از تغییرات دما را تقویت کند و از صحت اندازه گیری دما اطمینان حاصل کند.
در سیستم های لیزر فیبر ، می توان از آمپلی فایرهای سیگنال کوچک الیاف erbium-doped c-band برای افزایش قدرت منابع بذر لیزر استفاده کرد و از این طریق می توان از خروجی های لیزر بالاتری استفاده کرد ، که می تواند برای کاربردهایی مانند پردازش مواد و درمان لیزر پزشکی استفاده شود.
کپی رایت @ 2020 شرکت فناوری Optronics Box Box Box ، آموزشی ویبولیتین - ماژول های فیبر نوری چین ، تولید کنندگان لیزرهای همراه با فیبر ، تأمین کنندگان اجزای لیزر کلیه حقوق محفوظ است.
