.webp)
Оптический усилитель — важная технология для оптических сетей связи. В настоящее время оптические усилители используются вместо ретрансляторов, поскольку не требуют предварительного преобразования сигнала в электрический. Как известно, существует несколько типов оптических усилителей. Среди них основными технологиями являются усилители на основе легированного волокна (например, EDFA), полупроводниковые оптические усилители (SOA) и волоконные рамановские усилители. Сегодня мы рассмотрим и сравним их в данной работе.
Прежде чем сравнивать различные оптические усилители, давайте подробнее рассмотрим волоконно-оптический усилитель. В общем, ретранслятор включает в себя приемник и передатчик, объединенные в одном корпусе. Приемник преобразует входящую оптическую энергию в электрическую. Электрический выход приемника управляет электрическим входом передатчика. Оптический выход передатчика представляет собой усиленную версию входного оптического сигнала плюс шум. Ретрансляторы не работают в волоконно-оптических сетях, где множество передатчиков передают сигналы множеству приемников с разной скоростью передачи данных и в разных форматах. Однако, в отличие от ретранслятора, оптический усилитель усиливает оптический сигнал напрямую без электрического и электрооптического преобразования. Кроме того, идеальный оптический усилитель должен поддерживать многоканальную работу в максимально широком диапазоне длин волн, обеспечивать плоское усиление в большом динамическом диапазоне усиления, иметь высокую мощность насыщения, низкий уровень шума и эффективное подавление переходных процессов. К преимуществам оптических усилителей относятся следующие:
Поддерживаются любые битрейты и форматы сигналов.
Поддерживает весь диапазон длин волн.
Увеличение пропускной способности волоконно-оптических линий связи с помощью мультиплексирования с плавающей запятой (WDM).
Обеспечьте возможности полностью оптических сетей, а не только каналов связи «точка-точка».
Итак, после краткого введения в тему оптических усилителей, мы официально приступаем к основной теме сегодняшнего обсуждения. Как мы уже говорили выше, сегодня существует три основных типа усилительных технологий. Каждый из них имеет свой принцип работы, особенности и области применения. Мы опишем их по отдельности в следующих параграфах.
Усилитель на легированном волокне (типичный представитель: EDFA)
Волоконно-оптический усилитель, легированный эрбием (EDFA), является наиболее широко используемым волоконно-оптическим усилителем, который в основном состоит из легированного эрбием волокна (EDF), источника накачки, оптических соединителей, оптических изоляторов, оптических фильтров и других компонентов. В частности, в кремниевую сердцевину оптического волокна вводят следовую примесь в виде трехвалентного иона эрбия для изменения его оптических свойств и обеспечения усиления сигнала.
Преимущества и недостатки EDFA
Преимущества
● EDFA обладает высокой степенью использования мощности насоса (>50%).
● Непосредственно и одновременно усиливает широкий диапазон длин волн (>80 нм) в области 1550 нм с относительно равномерным коэффициентом усиления.
● Плоскость характеристики можно улучшить с помощью оптических фильтров, выравнивающих коэффициент усиления.
● Усиление более 50 дБ
● Низкий уровень шума, подходит для дальних перевозок.
Недостатки
● Размер EDFA немаленький.
● Не может быть интегрирован с другими полупроводниковыми устройствами.
Полупроводниковый оптический усилитель (SOA)
Полупроводниковый оптический усилитель — это один из типов оптических усилителей, в которых полупроводник используется в качестве среды усиления. Он имеет структуру, аналогичную лазерным диодам Фабри-Перо, но с антиотражающими элементами на торцах. В отличие от других оптических усилителей, полупроводниковые оптические усилители накачиваются электронным способом (т.е. непосредственно приложенным током), и отдельный лазер накачки не требуется.
Еще ни один комментарий не опубликован.