Karakteristika og anvendelser af fiber-doterede forstærkere

Forstærkningskoefficienten g(z) er relateret til forskellen i antallet af partikler mellem høje energiniveauer og lave energiniveauer og pumpeeffekten. Ved at integrere forstærkningskoefficienten g(z) over hele længden af ​​den erbium-doterede fiber, bliver forstærkningen GE af fiberen-doteretfiberforstærkerkan fås. Derfor bør forstærkerens forstærkning være relateret til pumpens intensitet og længden af ​​fiberen.

G-in-kurven for erbium-doteret siliciumfiber er vist i figur 3-27. Det kan ses af figuren, at forstærkningskoefficienten varierer med forskellige bølgelængder.
Optisk fiber har en båndbredde på 200 nm i 1,55 μm lavt-tabsområdet, mens den aktuelt anvendte EDFA-forstærkningsbåndbredde kun er omkring 35 nm.

Flere anvendelser af optiske forstærkere er vist i figuren. Afhængigt af placeringen af ​​den optiske forstærker i den optiske forbindelse, kan dens applikationer opdeles i 3 typer:

 

 

(1) EDFA bruges som linjeforstærker. EDFA bruges som linjeforstærker.

Linjeforstærker er en vigtig applikation i optiske fiberkommunikationssystemer. I et enkelt-mode optisk fiberkommunikationssystem har spredningen af ​​den optiske fiber en lille indvirkning. Den vigtigste faktor, der begrænser transmissionsafstanden, er dæmpningen af ​​den optiske fiber, så den optiske forstærker kan bruges til at kompensere for transmissionstabet. Den er velegnet til ultra-langdistancetransmissionssystemer, som vist på figuren.

(2) EDFA bruges som forforstærker

På grund af EDFAs lave støjegenskaber er den meget velegnet til at blive brugt som frontend på en modtager.
forstærker. Forforstærkning refererer til positionen af ​​den optiske forstærker ved enden af ​​den optiske fiberforbindelse og før modtageren, som vist på figuren. Forstærkning af svage signaler før fotodetektoren undertrykker signal-til-støjforholdsforringelsen forårsaget af termisk støj i modtageren.

(3) EDFA bruges som effektforstærker

Effektforstærkeren placerer EDFA direkte efter den optiske sender for at øge udgangseffekten. Som vist på figuren kan det generelt øge transmissionsafstanden med 10 til 100 km. Hvis forforstærkeren bruges på samme tid, kan 200-250 km ikke-relæ ubådstransmission opnås. Da effektforstærkeren er placeret direkte bag den optiske sender, er dens indgangseffekt højere, og den nødvendige pumpeeffekt er også højere. Dens input er generelt over -8dBm, og dens forstærkning skal være større end 5dB.