1. Erbiyum katkılı elyaf
Erbiyum, atom numarası 68 ve atom ağırlığı 167,3 olan nadir toprak elementidir. Şekilde erbiyum iyonunun elektronik enerji seviyesi gösterilmekte olup, alt enerji seviyesinden üst enerji seviyesine geçiş, ışığın soğurulması sürecine karşılık gelmektedir. Üst enerji seviyesinden alt enerji seviyesine geçiş, ışık emisyon sürecine karşılık gelir.
2. EDFA prensibi
EDFA, kazanç ortamı olarak pompa ışığı altında popülasyonun tersine çevrilmesini sağlayan erbiyum iyonu katkılı fiber kullanır. Sinyal ışığının indüksiyonu altında uyarılmış radyasyon amplifikasyonunu gerçekleştirir.
Erbiyum iyonlarının üç enerji seviyesi vardır. Herhangi bir ışık tarafından uyarılmadıklarında en düşük enerji seviyesi olan E1'dedirler. Fiber, pompa ışık kaynağı lazeri tarafından sürekli olarak uyarıldığında, temel durumdaki parçacıklar enerji kazanır ve daha yüksek bir enerji seviyesine geçer. E1'den E3'e geçiş gibi, parçacık E3'ün yüksek enerji seviyesinde kararsız olduğundan, ışınımsız bir geçiş sürecinde hızla yarı kararlı E2 durumuna düşecektir. Bu enerji seviyesinde parçacıklar nispeten uzun bir hayatta kalma ömrüne sahiptir. Pompa ışık kaynağının sürekli uyarılması nedeniyle E2 enerji seviyesindeki partikül sayısı artmaya devam edecek, E1 enerji seviyesindeki partikül sayısı ise artacaktır. Bu sayede erbiyum katkılı fiberde popülasyon inversiyon dağılımı gerçekleştirilir ve optik amplifikasyonun öğrenilmesi için gerekli koşullar sağlanır.
Giriş sinyali foton enerjisi E=hf, E2 ile E1 arasındaki enerji seviyesi farkına tam olarak eşit olduğunda, E2-E1=hf, yarı kararlı durumdaki parçacıklar uyarılmış radyasyon formunda E1 temel durumuna geçiş yapacaktır. Radyasyon ve giriş Sinyaldeki fotonlar fotonlarla aynıdır, böylece fotonların sayısı önemli ölçüde artar, giriş optik sinyalinin erbiyum katkılı fiberde güçlü bir çıkış optik sinyali haline gelmesini sağlar ve optik sinyalin doğrudan amplifikasyonunu gerçekleştirir. .
2. Sistem şeması ve temel cihaz tanıtımı
2.1. L-bant fiber optik amplifikatör sisteminin şematik diyagramı aşağıdaki gibidir:
2.2. Erbiyum katkılı fiberin kendiliğinden emisyonu için ASE ışık kaynağı sisteminin şematik diyagramı aşağıdaki gibidir:
Cihaz tanıtımı
1.ROF -EDFA -HP Yüksek Güçlü Erbiyum Katkılı Fiber Amplifikatör
| Parametre | Birim | Min. | Tip | Maksimum | |
| Çalışma dalga boyu aralığı | nm | 1525 | 1565 | ||
| Giriş sinyali güç aralığı | dBm | -5 | 10 | ||
| Doygunluk çıkışı optik gücü | dBm | 37 | |||
| Doygunluk çıkışı optik güç kararlılığı | dB | ±0,3 | |||
| Gürültü indeksi @ giriş 0dBm | dB | 5.5 | 6.0 | ||
| Giriş optik izolasyonu | dB | 30 | |||
| Çıkış optik izolasyonu | dB | 30 | |||
| Giriş dönüş kaybı | dB | 40 | |||
| Çıkış dönüş kaybı | dB | 40 | |||
| Polarizasyona bağlı kazanç | dB | 0,3 | 0,5 | ||
| Polarizasyon modu dağılımı | ps | 0,3 | |||
| Giriş pompası sızıntısı | dBm | -30 | |||
| Çıkış pompası sızıntısı | dBm | -30 | |||
| Çalışma gerilimi | V(AC) | 80 | 240 | ||
| Elyaf türü | SMF-28 | ||||
| Çıkış arayüzü | FC/APC | ||||
| İletişim arayüzü | RS232 | ||||
| Paket boyutu | Modül | mm | 483×385×88(2U raf) | ||
| Masaüstü | mm | 150×125×35 | |||
2.ROF -EDFA -B erbiyum katkılı fiber güç amplifikatörü
| Parametre | Birim | Min. | Tip | Maksimum | ||
| Çalışma dalga boyu aralığı | nm | 1525 | 1565 | |||
| Çıkış sinyali güç aralığı | dBm | -10 | ||||
| Küçük sinyal kazancı | dB | 30 | 35 | |||
| Doygunluk optik çıkış aralığı * | dBm | 17/20/23 | ||||
| Gürültü rakamı ** | dB | 5.0 | 5.5 | |||
| Giriş izolasyonu | dB | 30 | ||||
| Çıkış izolasyonu | dB | 30 | ||||
| Polarizasyondan bağımsız kazanç | dB | 0,3 | 0,5 | |||
| Polarizasyon modu dağılımı | ps | 0,3 | ||||
| Giriş pompası sızıntısı | dBm | -30 | ||||
| Çıkış pompası sızıntısı | dBm | -40 | ||||
| Çalışma gerilimi | modül | V | 4.75 | 5 | 5.25 | |
| masaüstü | V(AC) | 80 | 240 | |||
| Optik fiber | SMF-28 | |||||
| Çıkış arayüzü | FC/APC | |||||
| Boyutlar | modül | mm | 90×70×18 | |||
| masaüstü | mm | 320×220×90 | ||||
3. ROF -EDFA -P modeli Erbium katkılı fiber amplifikatör
| Parametre | Birim | Min. | Tip | Maksimum | |
| Çalışma dalga boyu aralığı | nm | 1525 | 1565 | ||
| Giriş sinyali güç aralığı | dBm | -45 | |||
| Küçük sinyal kazancı | dB | 30 | 35 | ||
| Doygunluk optik güç çıkış aralığı * | dBm | 0 | |||
| Gürültü indeksi ** | dB | 5.0 | 5.5 | ||
| Giriş optik izolasyonu | dB | 30 | |||
| Çıkış optik izolasyonu | dB | 30 | |||
| Polarizasyona bağlı kazanç | dB | 0,3 | 0,5 | ||
| Polarizasyon modu dağılımı | ps | 0,3 | |||
| Giriş pompası sızıntısı | dBm | -30 | |||
| Çıkış pompası sızıntısı | dBm | -40 | |||
| Çalışma Gerilimi | Modül | V | 4.75 | 5 | 5.25 |
| Masaüstü | V(AC) | 80 | 240 | ||
| Elyaf türü | SMF-28 | ||||
| Çıkış Arayüzü | FC/APC | ||||
| Paket boyutu | Modül | mm | 90*70*18 | ||
| Masaüstü | mm | 320*220*90 | |||