ລາຍ​ລະ​ອຽດ: Erbium-doped fiber Amplifier EDFA Optical Amplifier

ລາຍ​ລະ​ອຽດ: Erbium-doped fiber AmplifierEDFA Optical Amplifier

ເຄື່ອງຂະຫຍາຍສາຍໃຍແກ້ວນໍາແສງ Erbium-doped (EDFA, ນັ້ນແມ່ນ, ເຄື່ອງຂະຫຍາຍສັນຍານ optical ກັບ Er3 + doped ໃນຫຼັກເສັ້ນໄຍຜ່ານສັນຍານ) ເປັນເຄື່ອງຂະຫຍາຍສຽງ optical ທໍາອິດທີ່ພັດທະນາໂດຍມະຫາວິທະຍາໄລ Southampton ໃນປີ 1985, ແລະມັນເປັນຫນຶ່ງໃນສິ່ງປະດິດທີ່ຍິ່ງໃຫຍ່ທີ່ສຸດໃນການສື່ສານເສັ້ນໄຍ optical. ເສັ້ນໄຍ erbium-doped ແມ່ນປະເພດຂອງເສັ້ນໄຍທີ່ມີຈໍານວນນ້ອຍໆຂອງອົງປະກອບ erbium (Er) ions ໃນເສັ້ນໄຍ quartz, ເຊິ່ງເປັນຫຼັກຂອງເຄື່ອງຂະຫຍາຍສາຍໄຟເບີ Erbium-doped. ນັບຕັ້ງແຕ່ທ້າຍຊຸມປີ 1980, ມີການບຸກທະລຸທີ່ສໍາຄັນໃນການຄົ້ນຄວ້າເຄື່ອງຂະຫຍາຍເສັ້ນໄຍ erbium-doped. ເທກໂນໂລຍີ WDM ໄດ້ເພີ່ມຄວາມສາມາດຂອງການສື່ສານເສັ້ນໄຍ optical ຢ່າງຫຼວງຫຼາຍ. ມັນເປັນເຄື່ອງຂະຫຍາຍສຽງ optical ທີ່ຖືກນໍາໃຊ້ຢ່າງກວ້າງຂວາງທີ່ສຸດໃນການສື່ສານເສັ້ນໄຍ optical.

ຄໍາຮ້ອງສະຫມັກ: ເຄື່ອງຂະຫຍາຍສາຍໃຍແກ້ວນໍາແສງເປັນອຸປະກອນເຄື່ອງຂະຫຍາຍສຽງ optical ທີ່ຂະຫຍາຍສັນຍານ optical ໂດຍກົງໃນລະບົບການສື່ສານເສັ້ນໄຍ optical. ໃນລະບົບການສື່ສານໂດຍໃຊ້ເສັ້ນໄຍ optical, ມັນແມ່ນເຕັກໂນໂລຢີທີ່ຂະຫຍາຍສັນຍານ optical ໂດຍກົງໂດຍບໍ່ມີການປ່ຽນສັນຍານ optical ເປັນສັນຍານໄຟຟ້າ. Erbium-doped fiber amplifier (EDFA Optical Amplifier, ນັ້ນແມ່ນ, ເຄື່ອງຂະຫຍາຍສັນຍານ optical ກັບ erbium ion Er3 + ໃນແກນເສັ້ນໄຍຜ່ານສັນຍານ) ແມ່ນເຄື່ອງຂະຫຍາຍສຽງ optical ທໍາອິດທີ່ພັດທະນາໂດຍມະຫາວິທະຍາໄລ Southampton ໃນສະຫະລາຊະອານາຈັກແລະມະຫາວິທະຍາໄລ Tohoku ຂອງຍີ່ປຸ່ນ, ມັນແມ່ນສິ່ງປະດິດທີ່ຍິ່ງໃຫຍ່ທີ່ສຸດໃນການສື່ສານເສັ້ນໄຍ optical. ເສັ້ນໄຍ Erbium-doped ແມ່ນປະເພດເສັ້ນໄຍທີ່ມີຈໍານວນນ້ອຍໆຂອງອົງປະກອບ erbium (Er) ion ທີ່ຫາຍາກໃນເສັ້ນໄຍ quartz, ເຊິ່ງເປັນຫຼັກຂອງເຄື່ອງຂະຫຍາຍເສັ້ນໄຍ Erbium-doped. ນັບຕັ້ງແຕ່ທ້າຍຊຸມປີ 1980, ມີການບຸກທະລຸທີ່ສໍາຄັນໃນການຄົ້ນຄວ້າເຄື່ອງຂະຫຍາຍເສັ້ນໄຍ erbium-doped. ເທກໂນໂລຍີ WDM ໄດ້ເພີ່ມຄວາມສາມາດຂອງການສື່ສານເສັ້ນໄຍ optical ຢ່າງຫຼວງຫຼາຍ. ມັນເປັນເຄື່ອງຂະຫຍາຍສຽງ optical ທີ່ຖືກນໍາໃຊ້ຢ່າງກວ້າງຂວາງທີ່ສຸດໃນການສື່ສານເສັ້ນໄຍ optical.

ພາລາມິເຕີພື້ນຖານ

ຊື່ຄຳສັບ: ເຄື່ອງຂະຫຍາຍໄຟເບີ Erbium-doped

ຄຳສັບທີ່ກ່ຽວຂ້ອງ:ເຄື່ອງຂະຫຍາຍສຽງ

ເສັ້ນໄຍ Quartz doped ກັບອົງປະກອບຂອງແຜ່ນດິນໂລກທີ່ຫາຍາກ (ເຊັ່ນ: Nd, Er, Pr, Tm, ແລະອື່ນໆ) ສາມາດປະກອບເປັນລະບົບ laser ຫຼາຍລະດັບ, ແລະໂດຍກົງຂະຫຍາຍແສງສະຫວ່າງສັນຍານ input ພາຍໃຕ້ການປະຕິບັດຂອງແສງສະຫວ່າງ pump. ຫຼັງຈາກການສະຫນອງຄວາມຄິດເຫັນທີ່ເຫມາະສົມ, laser ເສັ້ນໄຍໄດ້ຖືກສ້າງຕັ້ງຂຶ້ນ. ຄວາມຍາວຂອງຄື້ນການດໍາເນີນງານຂອງເຄື່ອງຂະຫຍາຍສຽງເສັ້ນໄຍ ND-doped ແມ່ນ 1060nm ແລະ 1330nm, ແຕ່ການພັດທະນາແລະຄໍາຮ້ອງສະຫມັກຂອງມັນຖືກຈໍາກັດເນື່ອງຈາກການ deviation ຈາກພອດທີ່ດີທີ່ສຸດຂອງການສື່ສານເສັ້ນໄຍແລະບາງເຫດຜົນອື່ນໆ. wavelengths ປະຕິບັດງານຂອງ EDFA ແລະ PDFA ແມ່ນຢູ່ໃນການສູນເສຍຕ່ໍາສຸດ (1550nm) ແລະການກະຈາຍເປັນສູນ wavelength (1300nm) window ຂອງການສື່ສານເສັ້ນໄຍ optical ຕາມລໍາດັບ, ແລະ TDFA ເຮັດວຽກຢູ່ໃນ S-band, ທີ່ເຫມາະສົມຫຼາຍສໍາລັບການນໍາໃຊ້ລະບົບການສື່ສານເສັ້ນໄຍ optical. ໂດຍສະເພາະ EDFA, ການພັດທະນາໄວທີ່ສຸດ, ໄດ້ປະຕິບັດໄດ້.

ບົນພື້ນຖານການພັດທະນາຂອງເສັ້ນໄຍ erbium-doped, ເຄື່ອງຂະຫຍາຍເສັ້ນໄຍໃຫມ່ຈໍານວນຫຼາຍຍັງສືບຕໍ່ປາກົດ. ຕົວຢ່າງເຊັ່ນ, ເຄື່ອງຂະຫຍາຍສາຍໄຟເບີສອງແຖບ (DBFA) ໂດຍອີງໃສ່ເສັ້ນໄຍ erbium-doped ແມ່ນເຄື່ອງຂະຫຍາຍສຽງ optical broadband, ແລະ broadband ສາມາດກວມເອົາເກືອບທັງຫມົດ wavelength division multiplexing (WDM) bandwidth. ຜະລິດຕະພັນທີ່ຄ້າຍຄືກັນແມ່ນເຄື່ອງຂະຫຍາຍແສງແບບ ultra-wideband optical (UWOA), ເຊິ່ງມີແບນວິດຄຸ້ມຄອງເພື່ອຂະຫຍາຍຊ່ອງສັນຍານຄວາມຍາວໄດ້ເຖິງ 100 ໃນເສັ້ນໃຍດຽວ.

ຄໍາຮ້ອງສະຫມັກພາກປະຕິບັດ

ການນຳໃຊ້ເຄື່ອງຂະຫຍາຍສາຍໄຟເບີ Erbium-doped (EDFA Amplifier) ​​ໃນລະບົບການສື່ສານດິຈິຕອລໃຍແກ້ວນໍາແສງແບບດັ້ງເດີມສາມາດປະຫຍັດ Repeaters optical ຫຼາຍ, ແລະໄລຍະຫ່າງຂອງ relay ແມ່ນເພີ່ມຂຶ້ນຢ່າງຫຼວງຫຼາຍ, ເຊິ່ງມີຄວາມສໍາຄັນຫຼາຍສໍາລັບລະບົບສາຍເຄເບີ້ນທາງໄກ.

ຄໍາ​ຮ້ອງ​ສະ​ຫມັກ​ຕົ້ນ​ຕໍ​ຂອງ​ຕົນ​ປະ​ກອບ​ມີ​:

1​, ສາ​ມາດ​ນໍາ​ໃຊ້​ເປັນ amplifier ໄລ​ຍະ​ແສງ​. Repeaters ເສັ້ນໄຍເອເລັກໂຕຣນິກແບບດັ້ງເດີມມີຂໍ້ຈໍາກັດຫຼາຍ. ຕົວຢ່າງເຊັ່ນ, ເມື່ອສັນຍານດິຈິຕອນແລະສັນຍານອະນາລັອກຖືກແປງໄປຫາກັນແລະກັນ, repeater ຄວນມີການປ່ຽນແປງຕາມຄວາມເຫມາະສົມ; ເມື່ອອຸປະກອນປ່ຽນຈາກຄວາມໄວຕ່ໍາໄປສູ່ຄວາມໄວສູງ, ເຄື່ອງເຮັດຊ້ໍາຄວນຈະຖືກປ່ຽນແທນຕາມຄວາມເຫມາະສົມ. ພຽງແຕ່ສົ່ງສັນຍານແສງສະຫວ່າງທີ່ມີຄວາມຍາວດຽວກັນ, ແລະໂຄງສ້າງແມ່ນສະລັບສັບຊ້ອນ, ລາຄາແພງ, ແລະອື່ນໆ. ເຄື່ອງຂະຫຍາຍສາຍໄຟເບີ erbium-doped ເອົາຊະນະຂໍ້ບົກຜ່ອງເຫຼົ່ານີ້, ບໍ່ພຽງແຕ່ພວກເຂົາບໍ່ຈໍາເປັນຕ້ອງມີການປ່ຽນແປງກັບການປ່ຽນແປງຂອງໂຫມດສັນຍານ, ແຕ່ຍັງບໍ່ຈໍາເປັນຕ້ອງຖືກປ່ຽນແທນເມື່ອອຸປະກອນຖືກຂະຫຍາຍຫຼືໃຊ້ສໍາລັບການ multiplexing ການແບ່ງຄວາມຍາວຂອງຄື້ນ optical.

2, ສາມາດນໍາໃຊ້ເປັນ optical transmitter post amplifier ແລະ optical receiver preamplifier. ໃນຖານະເປັນເຄື່ອງຂະຫຍາຍສຽງຂອງເຄື່ອງສົ່ງສັນຍານ optical, ພະລັງງານການສົ່ງຂອງເລເຊີສາມາດເພີ່ມຂຶ້ນຈາກ 0db ເປັນ +10db. ເມື່ອຖືກນໍາໃຊ້ເປັນ preamplifier ຂອງ optical receiver, ຄວາມອ່ອນໄຫວຂອງມັນຍັງສາມາດປັບປຸງຢ່າງຫຼວງຫຼາຍ. ດັ່ງນັ້ນ, ພຽງແຕ່ 1-2 ເຄື່ອງຂະຫຍາຍສຽງ erbium-doped ຖືກຕັ້ງຢູ່ໃນສາຍ, ແລະໄລຍະການສົ່ງສັນຍານສາມາດເພີ່ມຂຶ້ນ 100-200 ກິໂລແມັດ.

ນອກຈາກນັ້ນ, ເຄື່ອງຂະຫຍາຍໄຟເບີ erbium-doped (ເຄື່ອງຂະຫຍາຍສຽງ EDFA) ເພື່ອ​ແກ້​ໄຂ​ບັນ​ຫາ​. ຂໍ້ໄດ້ປຽບທີ່ເປັນເອກະລັກຂອງເຄື່ອງຂະຫຍາຍສາຍໄຟເບີ Erbium-doped ໄດ້ຮັບການຍອມຮັບຈາກໂລກ, ແລະໄດ້ຮັບການນໍາໃຊ້ຢ່າງກວ້າງຂວາງຫຼາຍຂື້ນ. ຢ່າງໃດກໍຕາມ, ເຄື່ອງຂະຫຍາຍເສັ້ນໄຍ Erbium-doped ຍັງມີຂໍ້ຈໍາກັດບາງຢ່າງ. ຕົວຢ່າງເຊັ່ນ, ໃນການສື່ສານທາງໄກບໍ່ສາມາດຂຶ້ນແລະລົງໄດ້, ການຕິດຕໍ່ທາງທຸລະກິດຂອງສະຖານີແມ່ນມີຄວາມຫຍຸ້ງຍາກຫຼາຍ, ບໍ່ງ່າຍທີ່ຈະຊອກຫາຂໍ້ບົກພ່ອງ, ຊີວິດຂອງແຫຼ່ງແສງສະຫວ່າງ pump ບໍ່ດົນ, ມີຄວາມກ້າວຫນ້າຢ່າງຕໍ່ເນື່ອງຂອງເຕັກໂນໂລຢີການສື່ສານເສັ້ນໄຍ optical, ບັນຫາເຫຼົ່ານີ້ຈະຖືກແກ້ໄຂຢ່າງພໍໃຈ.