Arahan khas untuk penguat gentian terdop erbium (Penguat Optik EDFA)

Arahan khas untuk penguat gentian yang didop erbium(Penguat Optik EDFA)
Anda telah membeli sebuahpenguat gentian yang didop erbium(Penguat Optik EDFA) dengan spesifikasi gandaan 30dB dan kuasa output tepu +20dBm.
Sambungkan lampu input 0dBm dan baca output +27dBm. Anda boleh mengira bahawa 30-3=27, dan gandaannya bukan satu masalah.
Tetapi bagaimana jika anda memasukkan -20dBm? Gain nominal 30dB bermakna output sepatutnya +10dBm, tetapi ukuran sebenar hanya +7dBm – kurang 3dB penuh. Ini bukan isu kualiti. 30dB ialah gain isyarat kecil, manakala hingar ASE dan angka hingar menggunakan gain anda. Malah, gain yang diukur selalunya berada di bawah gain nominal, yang menjelaskan bahawa fenomena ini bukanlah isu kualiti peralatan, tetapi ditentukan oleh mekanisme kerja penguat.

Keuntungan isyarat kecil ≠ keuntungan sebenar:

1. Percanggahan teras: Gain yang ditunjukkan pada helaian spesifikasi (cth. 30dB) ialah gandaan isyarat kecil, yang merupakan nilai pengukuran ideal apabila kuasa isyarat input sangat rendah (cth. -20~-30dBm) dan pada kuasa pam yang dinilai. Ini tidak sama dengan gandaan sebenar apabila kuasa isyarat input tinggi dalam aplikasi praktikal.
2. Sebab utama penurunan keuntungan:
2.1 Ketepuan gandaan: Apabila kuasa isyarat input meningkat, EDFAPenguat Optikmemasuki kawasan tepu, menyebabkan gandaan berkurangan daripada nilai maksimumnya.
2.2 Pengalihan hingar ASE: Bunyi pancaran spontan yang diperkuat (ASE) bersaing dengan lampu isyarat dan menggunakan kuasa pam yang terhad. Lebih kuat hingar ASE, lebih rendah gandaan berkesan yang digunakan untuk menguatkan lampu isyarat. Ini adalah salah satu sebab asas mengapa gandaan yang diukur adalah lebih rendah daripada nilai nominal.
2.3 Hubungan kuantitatif: Semakin tinggi kuasa isyarat input, semakin besar mampatan gandaan sebenar (G_actual) berbanding dengan gandaan isyarat kecil (G_small). Amaun mampatan terutamanya datang daripada mampatan tepu (ΔG_sat) dan gandaan daripada penggunaan hingar ASE (ΔG_ASE). Contohnya, apabila kuasa input ialah 0dBm, adalah perkara biasa bagi gandaan yang diukur untuk menjadi lebih daripada 3dB lebih rendah daripada nilai nominal.
3. Cadangan amalan kejuruteraan:
3.1 Bajet pautan: Gain isyarat kecil tidak boleh digunakan secara langsung untuk pengiraan, tetapi formula bajet pautan yang lebih realistik harus diguna pakai:
P_out ≈ P_in+G_small-NF-3dB (margin keselamatan)
Antaranya, NF ialah angka hingar (nilai tipikal 4-6dB).
3.2 Penentukuran songsang: Jika kuasa output yang diukur tidak sepadan dengan bajet formula, formula tersebut boleh digunakan untuk mengira angka hingar sistem (NF) sebenar secara songsang, sekali gus membolehkan reka bentuk dan penentukuran pautan yang lebih tepat.

Kesimpulan: Semasa menilai dan menggunakanEDFAPenguat Optik, jurutera perlu memberi perhatian kepada kuasa isyarat input mereka dan memahami ciri-ciri mampatan gandaan di bawah keadaan isyarat yang tinggi. Semasa mereka bentuk pautan, bajet harus berdasarkan kuasa input sebenar dan formula kejuruteraan yang merangkumi faktor hingar dan margin keselamatan, dan bukannya hanya bergantung pada nilai nominal gandaan isyarat kecil pada helaian spesifikasi. Selepas menerima Penguat Optik EDFA, tanyakan dahulu apakah kuasa input, dan kemudian gunakan formula bajet pautan untuk mengira output yang dijangkakan. Jangan gunakan gandaan isyarat kecil untuk bajet kuasa penuh.