L diapazono EDFA stiprintuvo sistemos techninė schema - „Rofea Optoelectronics Co., Ltd.“

1. Erbio legiruotas pluoštas
Erbis yra retųjų žemių elementas, kurio atominis skaičius yra 68, o atominis svoris – 167,3. Erbio jono elektroninės energijos lygmuo parodytas paveiksle, o perėjimas iš žemesnio į viršutinį energijos lygmenį atitinka šviesos absorbcijos procesą. Pokytis iš viršutinio į žemesnį energijos lygmenį atitinka šviesos emisijos procesą.

2. EDFA principas

EDFA naudoja erbio jonais legiruotą šviesolaidį kaip stiprinimo terpę, kuri, veikiant kaupinimo šviesai, sukelia populiacijos inversiją. Ji realizuoja stimuliuojamos spinduliuotės stiprinimą, veikiant signalinei šviesai.
Erbio jonai turi tris energijos lygmenis. Žemiausiame energijos lygmenyje, E1, jie yra, kai jų nesužadina jokia šviesa. Kai pluoštas nuolat sužadinamas kaupinimo šviesos šaltinio lazeriu, pagrindinės būsenos dalelės įgyja energijos ir pereina į aukštesnį energijos lygmenį. Pavyzdžiui, pereinant iš E1 į E3, dėl to, kad dalelė yra nestabili esant aukštam E3 energijos lygmeniui, ji greitai pereina į metastabilią būseną E2 nespinduliuojančio perėjimo procese. Šiame energijos lygmenyje dalelės išgyvena gana ilgai. Dėl nuolatinio kaupinimo šviesos šaltinio sužadinimo dalelių skaičius E2 energijos lygmenyje toliau didės, o dalelių skaičius E1 energijos lygmenyje didės. Tokiu būdu erbiu legiruotame pluošte realizuojamas populiacijos inversijos pasiskirstymas ir sudaromos sąlygos optinio stiprinimo mokymuisi.
Kai įėjimo signalo fotonų energija E=hf yra tiksliai lygi energijos lygių skirtumui tarp E2 ir E1, E2-E1=hf, metastabilios būsenos dalelės pereis į pagrindinę būseną E1 stimuliuotos spinduliuotės pavidalu. Spinduliuotė ir įėjimo signalo fotonai yra identiški fotonams, todėl žymiai padidėja fotonų skaičius, todėl įėjimo optinis signalas tampa stipriu išėjimo optiniu signalu erbio legiruotame pluošte, užtikrinant tiesioginį optinio signalo stiprinimą.

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

2.2. ASE šviesos šaltinio sistemos, skirtos savaiminei erbio legiruoto pluošto emisijai, schema yra tokia:

Įrenginio pristatymas

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

Parametras		Vienetas	Min.	Tipas	Maks.
Veikimo bangos ilgio diapazonas		nm	1525 m.		1565 m.
Įvesties signalo galios diapazonas		dBm	-5		10
Sodrinimo išėjimo optinė galia		dBm			37
Sočiųjų išėjimų optinės galios stabilumas		dB			±0,3
Triukšmo indeksas esant 0 dBm įėjimui		dB		5.5	6.0
Įvesties optinė izoliacija		dB	30
Išėjimo optinė izoliacija		dB	30
Įvesties grąžinimo nuostoliai		dB	40
Išėjimo grąžinimo nuostoliai		dB	40
Nuo poliarizacijos priklausantis stiprinimas		dB		0,3	0,5
Poliarizacijos režimo dispersija		ps			0,3
Įvesties siurblio nuotėkis		dBm			-30
Išėjimo siurblio nuotėkis		dBm			-30
Darbinė įtampa		V (kintamoji srovė)	80		240
Pluošto tipas			SMF-28
Išvesties sąsaja			FC/APC
Ryšio sąsaja			RS232
Pakuotės dydis	Modulis	mm	483 × 385 × 88 (2U stovas)
Pakuotės dydis	Darbalaukis	mm	150 × 125 × 35

2.ROF-EDFA-B erbio legiruotas šviesolaidinis galios stiprintuvas

Parametras			Vienetas	Min.	Tipas	Maks.
Veikimo bangos ilgio diapazonas			nm	1525 m.		1565 m.
Išėjimo signalo galios diapazonas			dBm	-10
Mažas signalo stiprinimas			dB		30	35
Optinio išėjimo sodrumo diapazonas *			dBm		2023-17-20
Triukšmo rodiklis **			dB		5.0	5.5
Įvesties izoliacija			dB	30
Išėjimo izoliacija			dB	30
Nuo poliarizacijos nepriklausomas stiprinimas			dB		0,3	0,5
Poliarizacijos režimo dispersija			ps			0,3
Įvesties siurblio nuotėkis			dBm			-30
Išėjimo siurblio nuotėkis			dBm			-40
Darbinė įtampa		modulis	V	4,75	5	5.25
Darbinė įtampa		darbalaukis	V (kintamoji srovė)	80		240
Optinis pluoštas				SMF-28
Išvesties sąsaja				FC/APC
Matmenys	modulis		mm	90 × 70 × 18
Matmenys	darbalaukis		mm	320 × 220 × 90

3. ROF-EDFA-P modelio erbio legiruotas šviesolaidinis stiprintuvas

Parametras		Vienetas	Min.	Tipas	Maks.
Veikimo bangos ilgio diapazonas		nm	1525 m.		1565 m.
Įvesties signalo galios diapazonas		dBm	-45
Mažas signalo stiprinimas		dB		30	35
Optinės sodrumo galios išvesties diapazonas *		dBm		0
Triukšmo indeksas **		dB		5.0	5.5
Įvesties optinė izoliacija		dB	30
Išėjimo optinė izoliacija		dB	30
Nuo poliarizacijos priklausantis stiprinimas		dB		0,3	0,5
Poliarizacijos režimo dispersija		ps			0,3
Įvesties siurblio nuotėkis		dBm			-30
Išėjimo siurblio nuotėkis		dBm			-40
Darbinė įtampa	Modulis	V	4,75	5	5.25
Darbinė įtampa	Darbalaukis	V (kintamoji srovė)	80		240
Pluošto tipas			SMF-28
Išvesties sąsaja			FC/APC
Pakuotės dydis	Modulis	mm	90 * 70 * 18
Pakuotės dydis	Darbalaukis	mm	320 * 220 * 90