Optik fiber iletişim alanında optik amplifikatörler
An optik amplifikatöroptik sinyalleri yükselten bir cihazdır. Optik fiber iletişim alanında, esas olarak aşağıdaki rolleri oynar: 1. Optik gücü artırma ve yükseltme. Optik amplifikatörü optik vericinin ön ucuna yerleştirerek, fibere giren optik güç artırılabilir. 2. Çevrimiçi röle yükseltme, optik fiber iletişim sistemlerindeki mevcut Tekrarlayıcıların yerini alır; 3. Ön yükseltme: Alıcı uçtaki fotodedektörden önce, zayıf ışık sinyali, alma hassasiyetini artırmak için önceden yükseltilir.
Şu anda, Optik fiber iletişiminde benimsenen Optik amplifikatörler esas olarak aşağıdaki türleri içerir: 1. Yarı iletken optik amplifikatör (SOA Optik amplifikatör)/Yarı iletken lazer amplifikatörü (SLA Optik amplifikatör); 2. Yem katkılı fiber amplifikatörler gibi nadir toprak katkılı fiber amplifikatörler (EDFA Optik amplifikatör), vb. 3. Fiber Raman amplifikatörleri gibi doğrusal olmayan fiber amplifikatörler, vb. Aşağıda sırasıyla kısa bir giriş yer almaktadır.
1.Yarı iletken optik amplifikatörler: Farklı uygulama koşulları altında ve farklı uç yüz yansımasıyla, yarı iletken lazerler çeşitli tipte yarı iletken optik amplifikatörler üretebilir. Yarı iletken lazerin tahrik akımı eşik değerinden düşükse, yani lazer üretilmiyorsa, bu sırada bir uca optik bir sinyal girilir. Bu optik sinyalin frekansı lazerin spektral merkezine yakın olduğu sürece, yükseltilir ve diğer uçtan çıkış verilir. Bu türyarı iletken optik amplifikatörFabry-Perrop tipi optik amplifikatör (FP-SLA) olarak adlandırılır. Lazer eşik değerinin üzerinde önyargılıysa, bir uçtan gelen zayıf tek modlu optik sinyal girişi, bu optik sinyalin frekansı bu çok modlu lazerin spektrumu içinde olduğu sürece, optik sinyal yükseltilir ve belirli bir moda kilitlenir. Bu tür optik amplifikatöre enjeksiyon kilitli tip amplifikatör (IL-SLA) denir. Yarı iletken lazerin iki ucu ayna kaplanmışsa veya yansıma önleyici bir film tabakasıyla buharlaştırılmışsa, emisivitesi çok küçük olur ve Fabry-Perrow rezonans boşluğu oluşturamaz hale gelirse, optik sinyal aktif dalga kılavuzu tabakasından geçtiğinde, hareket halindeyken yükseltilir. Bu nedenle, bu tür optik amplifikatöre hareket eden dalga tipi optik amplifikatör (TW-SLA) denir ve yapısı aşağıdaki şekilde gösterilmiştir. Seyahat eden dalga tipi optik amplifikatörün bant genişliği Fabry-Perot tipi amplifikatöre göre üç kat daha büyük olduğundan ve 3 dB bant genişliği 10 THz'e ulaşabildiğinden, çeşitli frekanslardaki optik sinyalleri yükseltebilir ve oldukça umut vadeden bir optik amplifikatördür.
2. Yem katkılı fiber amplifikatör: Üç parçadan oluşur: Birincisi, birkaç metreden onlarca metreye kadar değişen bir uzunluğa sahip katkılı bir fiberdir. Bu safsızlıklar esas olarak lazer aktivasyon malzemesini oluşturan nadir toprak iyonlarıdır; ikincisi, ışığın amplifikasyonunu elde etmek için katkılı nadir toprak iyonlarını uyarmak üzere uygun dalga boylarında enerji sağlayan lazer pompası kaynağıdır. Üçüncüsü, pompa ışığının ve sinyal ışığının katkılı optik fiber aktivasyon malzemesine bağlanmasını sağlayan kuplördür. Bir fiber amplifikatörün çalışma prensibi, katı hal lazerinin çalışma prensibine çok benzer. Lazerle aktive edilen malzeme içinde ters bir parçacık sayısı dağılım durumu oluşturur ve uyarılmış radyasyon üretir. Kararlı bir parçacık sayısı ters çevirme dağılım durumu oluşturmak için, optik geçişte iki enerji seviyesinden fazlası yer almalıdır, tipik olarak üç seviyeli ve dört seviyeli sistemler, bir pompa kaynağından sürekli bir enerji beslemesiyle. Enerjiyi etkili bir şekilde sağlamak için, pompa fotonunun dalga boyu lazer fotonun dalga boyundan daha kısa olmalıdır, yani pompa fotonunun enerjisi lazer fotonunkinden daha büyük olmalıdır. Ayrıca, rezonans boşluğu pozitif bir geri bildirim oluşturur ve böylece bir lazer amplifikatörü oluşturulabilir.
3. Doğrusal olmayan fiber amplifikatörler: Hem doğrusal olmayan fiber amplifikatörler hem de erbiyum fiber amplifikatörler fiber amplifikatörler kategorisine girer. Ancak, birincisi kuvars fiberlerin doğrusal olmayan etkisinden yararlanırken, ikincisi aktif ortam üzerinde etki etmek için erbiyum katkılı kuvars fiberler kullanır. Sıradan kuvars optik fiberler, uyarılmış Raman saçılması (SRS), uyarılmış Brillouin saçılması (SBS) ve dört dalga karıştırma etkileri gibi uygun dalga boylarındaki güçlü pompa ışığının etkisi altında güçlü doğrusal olmayan etkiler üretecektir. Sinyal, pompa ışığıyla birlikte optik fiber boyunca iletildiğinde, sinyal ışığı yükseltilebilir. Böylece, hepsi dağıtılmış fiber amplifikatörler olan fiber Raman amplifikatörleri (FRA), Brillouin amplifikatörleri (FBA) ve parametrik amplifikatörler oluştururlar.
Özet: Tüm optik amplifikatörlerin ortak gelişim yönü yüksek kazanç, yüksek çıkış gücü ve düşük gürültü rakamıdır.
Gönderi zamanı: May-08-2025