Описание: Усилвател с оптични влакна, легирани с ербийEDFA оптичен усилвател
Оптичен усилвател, легиран с ербий (ЕДФА, тоест, оптичен усилвател на сигнал с Er3+ легиран в сърцевината на влакното през сигнала) е първият оптичен усилвател, разработен от Университета в Саутхемптън през 1985 г., и е едно от най-великите изобретения в оптичната комуникация. Летираното с ербий влакно е вид влакно с малко количество йони на редкоземния елемент ербий (Er) в кварцово влакно, което е сърцевината на...Ербиево-легиран оптичен усилвателОт края на 80-те години на миналия век са постигнати големи пробиви в изследванията на усилватели с оптични влакна, легирани с ербий. WDM технологията значително увеличи капацитета на оптичната комуникация. Тя е най-широко използваният оптичен усилвател в оптичната комуникация.
Приложение: Оптичният усилвател е оптично усилвателно устройство, което директно усилва оптичния сигнал в комуникационна система с оптични влакна. В комуникационната система, използваща оптични влакна, това е технология, която директно усилва оптичния сигнал, без да го преобразува в електрически сигнал. Ербиево-легираният оптичен усилвател (EDFA оптичен усилвател, т.е. оптичен усилвател с ербий йон Er3+ в сърцевината на влакното, преминаващ през сигнала) е първият оптичен усилвател, разработен от Университета в Саутхемптън, Обединеното кралство, и Университета Тохоку, Япония. Това е едно от най-големите изобретения в областта на оптичните влакна. Ербиево-легираните влакна са вид влакно с малко количество редкоземни йони ербий (Er) в кварцово влакно, което е сърцевината на ербий-легирания оптичен усилвател. От края на 80-те години на миналия век са постигнати големи пробиви в изследванията на ербий-легираните влакна. WDM технологията значително е увеличила капацитета на оптичната комуникация. Тя е най-широко използваният оптичен усилвател в оптичната комуникация.
Основен параметър
Име на думата: Усилвател с оптични влакна, легиран с ербий
Свързан термин:Оптичен усилвател
Кварцовите влакна, легирани с редкоземни елементи (като Nd, Er, Pr, Tm и др.), могат да образуват многостепенна лазерна система и директно да усилват входния светлинен сигнал под действието на помпената светлина. След осигуряване на подходяща обратна връзка се формира влакнестият лазер. Работната дължина на вълната на ND-легираните влакнести усилватели е 1060nm и 1330nm, но тяхното развитие и приложение са ограничени поради отклонение от оптималния порт за оптична комуникация и някои други причини. Работните дължини на вълните на EDFA и PDFA са съответно в диапазона с най-ниски загуби (1550nm) и нулева дисперсия (1300nm) на оптичната комуникация, а TDFA работи в S-диапазона, което е много подходящо за приложения в оптични комуникационни системи. Особено EDFA, най-бързо развиващият се, е на практика.
Въз основа на развитието на ербий-легираните влакна, продължават да се появяват много нови влакнести усилватели. Например, двулентовият влакнест усилвател (DBFA), базиран на ербий-легирани влакна, е широколентов оптичен усилвател, чиято широколентова честотна лента може да покрие почти цялата честотна лента на мултиплексиране с разделяне на дължината на вълната (WDM). Подобен продукт е ултрашироколентовият оптичен усилвател (UWOA), който има честотна лента на покритие, за да усили до 100 канала с дължина на вълната в едно влакно.
Практическо приложение
Приложението на ербиево-легиран оптичен усилвател (EDFA усилвател) в конвенционалната цифрова комуникационна система с оптични влакна може да спести много оптични ретранслатори и значително да увеличи разстоянието на релето, което е от голямо значение за кабелните магистрални системи на дълги разстояния.
Основните му приложения включват:
1, може да се използва като усилвател на светлинно разстояние. Традиционните електронни оптични ретранслатори имат много ограничения. Например, когато цифровият сигнал и аналоговият сигнал се преобразуват един в друг, ретранслаторът трябва да се смени съответно; когато оборудването се промени от ниска към висока скорост, ретранслаторът трябва да се смени съответно. Предават само една и съща дължина на вълната на светлинния сигнал и структурата им е сложна, скъпа и т.н. Ербиевите оптични усилватели преодоляват тези недостатъци, като не само не е необходимо да се променят с промяната на режима на сигнала, но и не е необходимо да се подменят, когато оборудването се разширява или се използва за оптично мултиплексиране с разделяне на дължината на вълната.
2, може да се използва като пост-усилвател на оптичен предавател и предусилвател на оптичен приемник. Като пост-усилвател на оптичния предавател, предавателната мощност на лазера може да се увеличи от 0db до +10db. Когато се използва като предусилвател на оптичен приемник, чувствителността му също може да се подобри значително. Следователно, само 1-2 усилвателя, легирани с ербий, се монтират на линията и разстоянието за предаване на сигнала може да се увеличи със 100-200km.
В допълнение, усилвател с влакна, легиран с ербий (EDFA усилвател) за решаване на проблема. Уникалните предимства на усилвателите с оптични влакна, легирани с ербий, са признати по целия свят и се използват все по-широко. Усилвателите с оптични влакна, легирани с ербий, обаче имат и някои ограничения. Например, при комуникация на дълги разстояния не е възможно свързване нагоре и надолу, по-трудно е да се осъществи контакт със станцията, трудно се откриват повреди, животът на светлинния източник на помпата е кратък. С непрекъснатия напредък на технологията за оптична комуникация тези проблеми ще бъдат задоволително решени.
Време на публикуване: 14 март 2025 г.