Skim teknikal sistem penguat EDFA jalur L

1. Gentian berdop erbium
Erbium ialah unsur nadir bumi dengan nombor atom 68 dan berat atom 167.3.Tahap tenaga elektronik ion erbium ditunjukkan dalam rajah, dan peralihan dari tahap tenaga yang lebih rendah ke tahap tenaga atas sepadan dengan proses penyerapan cahaya.Perubahan dari tahap tenaga atas ke tahap tenaga yang lebih rendah sepadan dengan proses pelepasan cahaya.

p1

2. Prinsip EDFA

p2

EDFA menggunakan gentian dop ion erbium sebagai medium perolehan, yang menghasilkan penyongsangan populasi di bawah cahaya pam.Ia menyedari penguatan sinaran yang dirangsang di bawah aruhan cahaya isyarat.
Ion erbium mempunyai tiga tahap tenaga.Mereka berada pada tahap tenaga terendah, E1, apabila mereka tidak teruja oleh sebarang cahaya.Apabila gentian diuja secara berterusan oleh laser sumber cahaya pam, zarah dalam keadaan tanah mendapat tenaga dan peralihan ke tahap tenaga yang lebih tinggi.Seperti peralihan dari E1 ke E3, kerana zarah tidak stabil pada tahap tenaga tinggi E3, ia akan cepat jatuh ke keadaan metastabil E2 dalam proses peralihan bukan sinaran.Pada tahap tenaga ini, zarah mempunyai jangka hayat yang agak panjang.Disebabkan oleh pengujaan berterusan sumber cahaya pam, bilangan zarah pada tahap tenaga E2 akan terus meningkat, dan bilangan zarah pada tahap tenaga E1 akan meningkat.Dengan cara ini, taburan penyongsangan populasi direalisasikan dalam gentian doped erbium, dan syarat untuk pembelajaran penguatan optik tersedia.
Apabila tenaga foton isyarat input E=hf tepat sama dengan perbezaan aras tenaga antara E2 dan E1, E2-E1=hf, zarah-zarah dalam keadaan metastabil akan beralih ke keadaan dasar E1 dalam bentuk sinaran yang dirangsang.Sinaran dan input Foton dalam isyarat adalah sama dengan foton, dengan itu meningkatkan bilangan foton dengan ketara, menjadikan isyarat optik input menjadi isyarat optik keluaran yang kuat dalam gentian doped erbium, merealisasikan penguatan langsung isyarat optik .

2. Gambar rajah sistem dan pengenalan peranti asas
2.1.Gambarajah skematik sistem penguat gentian optik jalur L adalah seperti berikut:

p3

2.2.Gambarajah skematik sistem sumber cahaya ASE untuk pelepasan gentian doped erbium secara spontan adalah seperti berikut:

p4

Pengenalan peranti

1.ROF -EDFA -HP Kuasa Tinggi Erbium Doped Fiber Amplifier

Parameter Unit Min Taip Maks
Julat panjang gelombang operasi nm 1525   1565
Julat kuasa isyarat input dBm -5   10
Kuasa optik output ketepuan dBm     37
Kestabilan kuasa optik keluaran ketepuan dB     ±0.3
Indeks hingar @ input 0dBm dB   5.5 6.0
Input pengasingan optik dB 30    
Pengasingan optik keluaran dB 30    
Kehilangan pulangan input dB 40    
Kerugian pulangan keluaran dB 40    
Keuntungan bergantung kepada polarisasi dB   0.3 0.5
Penyerakan mod polarisasi ps     0.3
Kebocoran pam masukan dBm     -30
Kebocoran pam keluaran dBm     -30
Voltan kendalian V( AC ) 80   240
Jenis gentian  

SMF-28

Antara muka keluaran  

FC/APC

Antara muka komunikasi  

RS232

Saiz bungkusan Modul mm

483×385×88(rak 2U)

Desktop mm

150×125×35

2.ROF -EDFA -B penguat kuasa gentian doped erbium

Parameter

Unit

Min

Taip

Maks

Julat panjang gelombang operasi

nm

1525

 

1565

Julat kuasa isyarat output

dBm

-10

   
Keuntungan isyarat kecil

dB

 

30

35

Julat keluaran optik ketepuan *

dBm

 

17/20/23

 
Angka bunyi **

dB

 

5.0

5.5

Pengasingan input

dB

30

   
Pengasingan keluaran

dB

30

   
Polarisasi keuntungan bebas

dB

 

0.3

0.5

Penyerakan mod polarisasi

ps

   

0.3

Kebocoran pam masukan

dBm

   

-30

Kebocoran pam keluaran

dBm

   

-40

Voltan kendalian

modul

V

4.75

5

5.25

desktop

V( AC )

80

 

240

Gentian optik  

SMF-28

Antara muka keluaran  

FC/APC

Dimensi

modul

mm

90×70×18

desktop

mm

320×220×90

           

3. ROF -EDFA -P model penguat gentian dop Erbium

Parameter

Unit

Min

Taip

Maks

Julat panjang gelombang operasi

nm

1525

 

1565

Julat kuasa isyarat input

dBm

-45

   
Keuntungan isyarat kecil

dB

 

30

35

Julat keluaran kuasa optik ketepuan *

dBm

 

0

 
Indeks hingar **

dB

 

5.0

5.5

Input pengasingan optik

dB

30

   
Pengasingan optik keluaran

dB

30

   
Keuntungan bergantung kepada polarisasi

dB

 

0.3

0.5

Penyerakan mod polarisasi

ps

   

0.3

Kebocoran pam masukan

dBm

   

-30

Kebocoran pam keluaran

dBm

   

-40

Voltan Kendalian

Modul

V

4.75

5

5.25

Desktop

V( AC )

80

 

240

Jenis gentian  

SMF-28

Antaramuka Output  

FC/APC

Saiz bungkusan

Modul

mm

90*70*18

Desktop

mm

320*220*90