Įprastas tipasoptinis stiprintuvasnaudojamas optiniame ryšyje
Kai optiniai signalai perduodami optinėmis skaidulomis, didėjant atstumui, optiniai signalai palaipsniui silpnėja ir netgi sukelia ryšio sutrikimus... Iki optinių stiprintuvų atsiradimo jie buvo tarsi „degalinė“, papildanti optinių signalų energiją, kad šie galėtų sklandžiai perduoti duomenis į paskirties vietą. Šiame numeryje pristatysime įprastą optinį stiprintuvą optiniame ryšiuose –erbio legiruotas pluošto stiprintuvas(EDFA optinis stiprintuvas).
Erbiu legiruotas šviesolaidinis stiprintuvas, kaip rodo pavadinimas: erbis (Er), retųjų žemių elementas, yra įtrauktas į kvarco šviesolaidį. Kai įėjimo optinis signalas praeina per erbiu legiruotą šviesolaidį, trivalenčiai erbio jonai (Er³⁺) sugeria kaupinimo šviesos energiją ir pereina į aukštesnį energijos lygį. Sužadintos būsenos dalelių skaičius inversiją. Indukuojant įėjimo signalo šviesą, sužadintos būsenos retųjų žemių jonai patiria stimuliuojamąją emisiją ir išskiria to paties dažnio fotonus kaip ir signalo šviesa, taip pasiekdami optinį stiprinimą.
Komponentai, kurie sudaroEDFA optinis stiprintuvasPaprastai tai apima optinius jungiklius (dažnai naudojančius bangos ilgio dalijimo multipleksorius WDM), optinius izoliatorius, erbio legiruotus pluoštus, filtrus ir siurbimo šaltinius. Tarp jų optinis jungiklis išradingai sujungia įėjimo šviesą ir siurbimo šviesą, kad užtikrintų tikslų signalo įpurškimą į erbio legiruotą pluoštą; optinio izoliatoriaus vaidmuo yra slopinti nereikalingą šviesos atspindį optiniame kelyje, kad nesusidarytų nereikalingi trukdžių signalai, užtikrinant vienpusį signalo perdavimą; optinis filtras pašalina nepageidaujamą triukšmą, kad pagerintų signalo ir triukšmo santykį ir užtikrintų informacijos perdavimo aiškumą.
Šiuo metu tyrėjai kuria dviejų dažnių šviesolaidinius stiprintuvus (DBFA) ir itin plačiajuosčius stiprintuvus (UWOA), siekdami išplėsti stiprinimo pralaidumą iki visos bangos ilgio dalijimosi multipleksavimo (WDM) dažnių juostos. Neseniai jungtinė Europos tyrimų institutų tyrimų grupė sukūrė keliaujančios bangos parametrinį stiprintuvą, pagrįstą fotoniniais lustais. Dėl kompaktiškos konstrukcijos jis pasiekia itin plataus dažnių diapazono signalo stiprinimą, kurio pralaidumas yra 140 nm (tris kartus didesnis nei tradicinio EDFA), o tūris sumažintas iki centimetro lygio, užtikrinant itin didelės spartos palaikymą duomenų centrams ir dirbtinio intelekto skaičiavimams. Šie „super stiprintuvai“ palaikys daugiau nei šimto bangos ilgių perdavimą vienai šviesolaidinei schemai, padėdami pamatus holografinei komunikacijai, išmaniosioms gamykloms ir kitoms 6G eros programoms.
Įrašo laikas: 2026 m. vasario 3 d.