1. Erbiyum katkılı lif
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 emilim sürecine karşılık gelir. Üst enerji seviyesinden alt enerji seviyesine geçiş ise ışık emisyon sürecine karşılık gelir.
2. EDFA ilkesi
EDFA, pompa ışığı altında popülasyon inversiyonu üreten erbiyum iyon katkılı fiberi kazanç ortamı olarak kullanır. Sinyal ışığının indüksiyonu altında uyarılmış radyasyon amplifikasyonu gerçekleştirir.
Erbiyum iyonları üç enerji seviyesine sahiptir. Herhangi bir ışık tarafından uyarılmadıklarında en düşük enerji seviyesi olan E1'de bulunurlar. Fiber, pompa ışık kaynağı lazeri tarafından sürekli olarak uyarıldığında, temel durumdaki parçacıklar enerji kazanır ve daha yüksek bir enerji seviyesine geçerler. E1'den E3'e geçişte olduğu gibi, parçacık E3'ün yüksek enerji seviyesinde kararsız olduğundan, radyasyonsuz bir geçiş sürecinde hızla yarı kararlı durum E2'ye düşecektir. Bu enerji seviyesinde, parçacıklar nispeten uzun bir hayatta kalma ömrüne sahiptir. Pompa ışık kaynağının sürekli uyarılması nedeniyle, E2 enerji seviyesindeki parçacık sayısı artmaya devam edecek ve E1 enerji seviyesindeki parçacık sayısı artacaktır. Bu şekilde, erbiyum katkılı fiberde popülasyon ters çevirme dağılımı gerçekleşir ve optik amplifikasyonu öğrenme koşulları mevcut olur.
Giriş sinyali foton enerjisi E=hf, E2 ve E1 arasındaki enerji seviyesi farkına tam olarak eşit olduğunda, yani E2-E1=hf olduğunda, metastabil durumdaki parçacıklar uyarılmış radyasyon şeklinde temel durum E1'e geçiş yapacaktır. Sinyaldeki radyasyon ve giriş fotonları, fotonlarla özdeş olduğundan, foton sayısı önemli ölçüde artarak giriş optik sinyalinin erbiyum katkılı fiberde güçlü bir çıkış optik sinyaline dönüşmesini ve böylece optik sinyalin doğrudan yükseltilmesini sağlar.
2. Sistem şeması ve temel cihaz tanıtımı
2.1. L-bant optik fiber 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 | Dakika | Tip | Maksimum | |
| Çalışma dalga boyu aralığı | nm | 1525 | 1565 | ||
| Giriş sinyali güç aralığı | dBm | -5 | 10 | ||
| Doygunluk çıkış optik gücü | dBm | 37 | |||
| Doygunluk çıkış optik güç kararlılığı | dB | ±0,3 | |||
| Girişteki gürültü indeksi 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 voltajı | V(AC) | 80 | 240 | ||
| Lif 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 | Dakika | 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 voltajı | 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 model Erbiyum katkılı fiber amplifikatör
| Parametre | Birim | Dakika | 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 Voltajı | Modül | V | 4.75 | 5 | 5.25 |
| Masaüstü | V(AC) | 80 | 240 | ||
| Lif türü | SMF-28 | ||||
| Çıkış Arayüzü | FC/APC | ||||
| Paket boyutu | Modül | mm | 90*70*18 | ||
| Masaüstü | mm | 320*220*90 | |||