Често срещан видоптичен усилвателизползва се в оптичната комуникация
Когато оптичните сигнали се предават по оптични влакна, с увеличаване на разстоянието, оптичните сигнали постепенно отслабват и дори причиняват прекъсвания в комуникацията... До появата на оптичните усилватели, те са като „бензиностанция“, която попълва енергията на оптичните сигнали, така че те да могат безпроблемно да пренасят данни до местоназначението. В този брой ще ви запознаем с един често срещан оптичен усилвател в оптичната комуникация –усилвател с влакна, легиран с ербий(EDFA оптичен усилвател).
Ербиево-легиран оптичен усилвател, както подсказва името: Ербий (Er), рядкоземен елемент, е вграден в кварцовото влакно. Когато входен оптичен сигнал преминава през ербиево-легираното влакно, тривалентните ербиеви йони (Er³⁺) абсорбират енергията на помпената светлина и преминават на по-високо енергийно ниво. Броят на частиците във възбудено състояние претърпява инверсия. Под въздействието на входната сигнална светлина, възбудените редкоземни йони претърпяват стимулирана емисия и освобождават фотони със същата честота като сигналната светлина, като по този начин се постига оптично усилване.
Компонентите, които съставятEDFA оптичен усилвателОбикновено включват оптични съединители (често използващи мултиплексори с разделяне на дължината на вълната WDM), оптични изолатори, легирани с ербий влакна, филтри и помпени източници. Сред тях оптичният съединител гениално комбинира входната светлина и помпената светлина, за да гарантира, че сигналът е точно инжектиран в легираното с ербий влакно; ролята на оптичния изолатор е да потисне безполезното отражение на светлината в оптичния път, за да предотврати образуването на ненужни смущаващи сигнали, осигурявайки еднопосочно предаване на сигнала; оптичният филтър премахва нежелания шум, за да подобри съотношението сигнал/шум и да осигури яснотата на предаването на информацията.
В момента изследователите разработват двулентови оптични усилватели (DBFA) и ултрашироколентови усилватели (UWOA), целящи да разширят честотната лента на усилване до цялата честотна лента на мултиплексирането с разделяне на дължината на вълната (WDM). Наскоро съвместен изследователски екип от европейски изследователски институти разработи параметричен усилвател на пътуваща вълна, базиран на фотонни чипове. Чрез компактна структура той постига ултрашироколентово усилване на сигнала с честотна лента от 140 nm (три пъти по-голяма от тази на традиционното EDFA), а обемът е намален до сантиметрово ниво, осигурявайки ултрависока скорост за центрове за данни и изчисления с изкуствен интелект. Тези „супер усилватели“ ще поддържат предаване на над сто дължини на вълната на влакно, полагайки основите за холографска комуникация и интелигентни фабрики и други приложения в ерата на 6G.
Време на публикуване: 03 февруари 2026 г.