1. Erbiyum katkılı fiber
Erbiyum, atom numarası 68 ve atom ağırlığı 167,3 olan nadir bir toprak elementidir. Erbiyum iyonunun elektronik enerji seviyesi şekilde gösterilmiştir ve alt enerji seviyesinden üst enerji seviyesine geçiş, ışığın soğurulma sürecine karşılık gelir. Üst enerji seviyesinden alt enerji seviyesine geçiş ise ışığın yayılma sürecine karşılık gelir.
2. EDFA ilkesi
EDFA, pompa ışığı altında popülasyon inversiyonu üreten, kazanç ortamı olarak erbiyum iyonu katkılı fiber kullanır. Sinyal ışığının indüksiyonu altında uyarılmış radyasyon amplifikasyonunu gerçekleştirir.
Erbiyum iyonlarının üç enerji seviyesi vardır. Herhangi bir ışıkla uyarılmadıklarında en düşük enerji seviyesi olan E1'de bulunurlar. Fiber, pompa ışık kaynağı lazeriyle sürekli olarak uyarıldığında, temel durumdaki parçacıklar enerji kazanır ve daha yüksek bir enerji seviyesine geçer. Örneğin, E1'den E3'e geçişte, parçacık E3'ün yüksek enerji seviyesinde kararsız olduğundan, radyasyon yaymayan bir geçiş sürecinde hızla yarı kararlı E2 durumuna düşer. Bu enerji seviyesinde, parçacıkların nispeten uzun bir yaşam süresi vardır. Pompa ışık kaynağının sürekli uyarımı nedeniyle, E2 enerji seviyesindeki parçacık sayısı sürekli artar ve E1 enerji seviyesindeki parçacık sayısı da artar. Bu şekilde, erbiyum katkılı fiberde popülasyon tersine çevrilmiş dağılımı gerçekleştirilir ve optik yükseltme öğrenimi için koşullar sağlanır.
Giriş sinyali foton enerjisi E=hf, E2 ve E1 arasındaki enerji seviyesi farkına tam olarak eşit olduğunda, E2-E1=hf, kararsız haldeki parçacıklar uyarılmış radyasyon şeklinde temel hal E1'e geçiş yaparlar. Radyasyon ve giriş sinyalindeki fotonlar özdeştir, bu da foton sayısını önemli ölçüde artırır ve giriş optik sinyalinin erbiyum katkılı fiberde güçlü bir çıkış optik sinyaline dönüşmesini sağlayarak optik sinyalin doğrudan yükseltilmesini mümkün kılar.
2. Sistem şeması ve temel cihaz tanıtımı
2.1. L-band optik fiber yükseltici 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 çıkış 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 geri dönüş kaybı | dB | 40 | |||
| Çıkış geri 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 seviyesi ** | 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 Erbiyum 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 endeksi ** | 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 | |||