L-band EDFA stiprintuvo sistemos techninė schema

1. Erbiu legiruotas pluoštas
Erbis yra retųjų žemių elementas, kurio atominis skaičius yra 68 ir atominis svoris 167,3. Erbio jonų elektroninės energijos lygis parodytas paveikslėlyje, o perėjimas iš žemesnio energijos lygio į viršutinį energijos lygį atitinka šviesos sugerties procesą. Viršutinio energijos lygio pokytis į žemesnį energijos lygį atitinka šviesos emisijos procesą.

p1

2. EDFA principas

p2

EDFA naudoja erbio jonais legiruotą pluoštą kaip stiprinimo terpę, kuri sukuria populiacijos inversiją siurblio šviesoje. Jis realizuoja stimuliuojamos spinduliuotės stiprinimą signalinės šviesos indukcijoje.
Erbio jonai turi tris energijos lygius. Jie yra žemiausiame energijos lygyje E1, kai jų nejaudina jokia šviesa. Kai pluoštas nuolat sužadinamas siurblio šviesos šaltinio lazeriu, pagrindinės būsenos dalelės įgyja energijos ir pereina į aukštesnį energijos lygį. Pavyzdžiui, perėjimas iš E1 į E3, nes dalelė yra nestabili esant aukštam E3 energijos lygiui, ji greitai nukris į metastabilią būseną E2 ne spinduliavimo perėjimo procese. Esant tokiam energijos lygiui, dalelės išgyvena gana ilgą laiką. Dėl nuolatinio siurblio šviesos šaltinio sužadinimo dalelių skaičius E2 energijos lygyje ir toliau didės, o dalelių skaičius E1 energijos lygyje. Tokiu būdu erbiu legiruotoje skaiduloje realizuojamas populiacijos inversijos pasiskirstymas ir sudaromos sąlygos mokytis optinio stiprinimo.
Kai įvesties signalo fotono energija E=hf tiksliai lygi energijos lygio skirtumui tarp E2 ir E1, E2-E1=hf, metastabilios būsenos dalelės pereis į pagrindinę būseną E1 stimuliuojamos spinduliuotės pavidalu. Spinduliuotė ir įvestis Signalo fotonai yra identiški fotonams, todėl žymiai padidėja fotonų skaičius, todėl įvesties optinis signalas tampa stipriu išėjimo optiniu signalu erbiu legiruotoje skaiduloje, realizuojančiu tiesioginį optinio signalo stiprinimą. .

2. Sistemos schema ir pagrindinio įrenginio įvadas
2.1. L juostos optinio pluošto stiprintuvo sistemos schema yra tokia:

p3

2.2. ASE šviesos šaltinio sistemos schema, skirta savaiminiam erbiu legiruoto pluošto spinduliavimui, yra tokia:

p4

Įrenginio pristatymas

1.ROF -EDFA -HP didelės galios erbio legiruoto pluošto stiprintuvas

Parametras Vienetas Min Tip Maks
Veikimo bangos ilgių diapazonas nm 1525 m   1565 m
Įvesties signalo galios diapazonas dBm -5   10
Prisotinimo išvesties optinė galia dBm     37
Prisotinimo išvesties optinės galios stabilumas dB     ±0,3
Triukšmo indeksas @ įvestis 0dBm dB   5.5 6.0
Įvesties optinė izoliacija dB 30    
Išėjimo optinė izoliacija dB 30    
Įvesties grąžinimo praradimas dB 40    
Išvesties grąžinimo praradimas dB 40    
Nuo poliarizacijos priklausomas stiprinimas dB   0.3 0.5
Poliarizacijos režimo dispersija ps     0.3
Įvadinio siurblio nuotėkis dBm     -30
Išėjimo siurblio nuotėkis dBm     -30
Darbinė įtampa V( AC ) 80   240
Pluošto tipas  

SMF-28

Išvesties sąsaja  

FC/APC

Ryšio sąsaja  

RS232

Pakuotės dydis Modulis mm

483 × 385 × 88 (2U stovas)

Darbalaukis mm

150×125×35

2.ROF -EDFA -B erbiu legiruotas skaidulinis galios stiprintuvas

Parametras

Vienetas

Min

Tip

Maks

Veikimo bangos ilgių diapazonas

nm

1525 m

 

1565 m

Išėjimo signalo galios diapazonas

dBm

-10

   
Mažas signalo stiprinimas

dB

 

30

35

Sodrumo optinio išvesties diapazonas*

dBm

 

17/20/23

 
Triukšmo figūra**

dB

 

5.0

5.5

Įvesties izoliacija

dB

30

   
Išėjimo izoliacija

dB

30

   
Nuo poliarizacijos nepriklausomas padidėjimas

dB

 

0.3

0.5

Poliarizacijos režimo dispersija

ps

   

0.3

Įvadinio siurblio nuotėkis

dBm

   

-30

Išėjimo siurblio nuotėkis

dBm

   

-40

Darbinė įtampa

modulis

V

4.75

5

5.25

darbalaukis

V( AC )

80

 

240

Optinis pluoštas  

SMF-28

Išvesties sąsaja  

FC/APC

Matmenys

modulis

mm

90×70×18

darbalaukis

mm

320×220×90

           

3. ROF -EDFA -P modelis Erbium legiruotas skaidulinis stiprintuvas

Parametras

Vienetas

Min

Tip

Maks

Veikimo bangos ilgių diapazonas

nm

1525 m

 

1565 m

Įvesties signalo galios diapazonas

dBm

-45

   
Mažas signalo stiprinimas

dB

 

30

35

Prisotinimo optinės galios diapazonas *

dBm

 

0

 
Triukšmo indeksas**

dB

 

5.0

5.5

Įvesties optinė izoliacija

dB

30

   
Išėjimo optinė izoliacija

dB

30

   
Nuo poliarizacijos priklausomas stiprinimas

dB

 

0.3

0.5

Poliarizacijos režimo dispersija

ps

   

0.3

Įvadinio siurblio nuotėkis

dBm

   

-30

Išėjimo siurblio nuotėkis

dBm

   

-40

Darbinė įtampa

Modulis

V

4.75

5

5.25

Darbalaukis

V( AC )

80

 

240

Pluošto tipas  

SMF-28

Išvesties sąsaja  

FC/APC

Pakuotės dydis

Modulis

mm

90*70*18

Darbalaukis

mm

320*220*90