ความรู้ระดับมืออาชีพ

ไฟเบอร์แอมพลิฟายเออร์ทำงานอย่างไร?

2021-05-28
เมื่อช่วงการส่งยาวเกินไป (มากกว่า 100 กม.) สัญญาณออปติคัลจะสูญเสียอย่างมาก ในอดีต ผู้คนมักใช้ตัวทำซ้ำแบบออปติคัลเพื่อขยายสัญญาณออปติคัล อุปกรณ์ประเภทนี้มีข้อ จำกัด บางประการในการใช้งานจริงและค่อยๆ แทนที่เครื่องขยายเสียงใยแก้วนำแสง หลักการทำงานของเครื่องขยายเสียงใยแก้วนำแสงแสดงในรูปด้านล่าง สามารถขยายสัญญาณออปติคัลได้โดยตรงโดยไม่จำเป็นต้องผ่านกระบวนการแปลงออปติคัล - ไฟฟ้า - ออปติคัล
ไฟเบอร์แอมพลิฟายเออร์มีกี่ประเภท?
1. แอมพลิฟายเออร์ไฟเบอร์เจือเออร์เบียม (EDFA)
แอมพลิฟายเออร์ไฟเบอร์เจือเออร์เบียม (EDFA)ส่วนใหญ่ประกอบด้วยเส้นใยเจือเออร์เบียม, แหล่งกำเนิดแสงปั๊ม, ตัวเชื่อมต่อแสง, ตัวแยกแสงและตัวกรองแสง ในระหว่างนี้ ไฟเบอร์ที่เจือด้วยเออร์เบียมเป็นองค์ประกอบหลักของการขยายสัญญาณออปติคัล ส่วนใหญ่ใช้เพื่อทำให้สมบูรณ์ 1550 นาโนเมตร การขยายของสัญญาณออปติคอลแถบ ดังนั้น เออร์เบียม-โดปไฟเบอร์แอมพลิฟายเออร์ (EDFA) ทำงานได้ดีที่สุดในช่วงความยาวคลื่นของ 1530 นาโนเมตร ถึง 1565 นาโนเมตร
จุดแข็ง: การใช้พลังงานของปั๊มสูงที่สุด (มากกว่า 50%) และสัญญาณออปติคัลในแถบความถี่ 1550 นาโนเมตรสามารถขยายได้โดยตรงและร่วมกัน อัตราขยายเกิน 50dB และเสียงในการส่งสัญญาณช่วงยาวมีน้อย
ข้อบกพร่อง: แอมพลิฟายเออร์ไฟเบอร์เจือเออร์เบียม (EDFA) มีขนาดใหญ่ และอุปกรณ์ประเภทนี้ไม่สามารถทำงานร่วมกับอุปกรณ์เซมิคอนดักเตอร์อื่นๆ
2. เครื่องขยายเสียงรามัน
แอมพลิฟายเออร์รามันเป็นอุปกรณ์เดียวที่สามารถขยายสัญญาณออปติคัลในแถบความถี่ 1292 nm ~ 1660 nm หลักการทำงานเป็นไปตามผลการกระเจิงของรามันที่ถูกกระตุ้นในเส้นใยควอทซ์ ดังแสดงในรูปด้านล่าง เมื่ออยู่ในไฟปั๊ม เมื่อสัญญาณไฟอ่อนในแบนด์วิดธ์เกนรามันถูกส่งผ่านใยแก้วนำแสงร่วมกับคลื่นไฟปั๊มแรง สัญญาณไฟอ่อนจะขยายใหญ่ขึ้นเนื่องจากการกระเจิงของรามัน ผล.
ข้อดี: ใช้ได้กับย่านความถี่ที่หลากหลาย ซึ่งสามารถใช้ในการติดตั้งการเดินสายไฟเบอร์โหมดเดียว ซึ่งสามารถเสริมการขาดแอมพลิฟายเออร์ไฟเบอร์เจือเออร์เบียม (EDFA) ที่มีการใช้พลังงานต่ำและครอสทอล์คต่ำ
ข้อบกพร่อง: กำลังปั๊มสูง ระบบควบคุมอัตราขยายที่ยุ่งเหยิง และเสียงรบกวนสูง
3. เครื่องขยายสัญญาณใยแก้วนำแสงเซมิคอนดักเตอร์ (SOA)
เครื่องขยายเสียงใยแก้วนำแสงเซมิคอนดักเตอร์ (SOA)ใช้วัสดุเซมิคอนดักเตอร์เป็นตัวกลางในการรับสัญญาณ และอินพุตและเอาต์พุตของสัญญาณออปติคัลมีการเคลือบป้องกันแสงสะท้อนเพื่อหลีกเลี่ยงการสะท้อนที่ส่วนปลายของแอมพลิฟายเออร์และขจัดผลกระทบของเรโซเนเตอร์
ข้อดี: ขนาดเล็ก, กำลังขับต่ำ, แบนด์วิดธ์เกนน้อย, ใช้งานได้หลากหลายย่านความถี่, ราคาถูกกว่าเครื่องขยายสัญญาณใยแก้วที่เจือเออร์เบียม (EDFA) และสามารถใช้กับอุปกรณ์เซมิคอนดักเตอร์, สามารถปรับเกนอินแบบอินเตอร์ลีฟให้สมบูรณ์, เฟสอินเทอร์ลีฟ การมอดูเลต ความยาวคลื่น การดำเนินการแบบไม่เชิงเส้นสี่ประการของการแปลงรูปและการผสมสี่คลื่น
ข้อบกพร่อง: ฟังก์ชันนี้ไม่สูงเท่ากับแอมพลิฟายเออร์ไฟเบอร์เจือเออร์เบียม (EDFA) ที่มีสัญญาณรบกวนสูงและอัตราขยายต่ำ
X
We use cookies to offer you a better browsing experience, analyze site traffic and personalize content. By using this site, you agree to our use of cookies. Privacy Policy
Reject Accept