Specialios instrukcijos erbiu legiruotam šviesolaidiniam stiprintuvui (EDFA optinis stiprintuvas)
Jūs įsigijoteerbio legiruotas pluošto stiprintuvas(EDFA optinis stiprintuvas), kurio specifikacija – 30 dB stiprinimas ir +20 dBm sodrumo išėjimo galia.
Prijunkite 0dBm įėjimo lemputę ir nuskaitykite +27dBm išėjimo signalą. Galite apskaičiuoti, kad 30 - 3 = 27, ir stiprinimas nėra problema.
O kas, jeigu įvesite -20 dBm? Nominalus 30 dB stiprinimas reiškia, kad išvesties signalas turėtų būti +10 dBm, tačiau tikrasis matavimas yra tik +7 dBm – net 3 dB mažiau. Tai nėra kokybės problema. 30 dB yra mažas signalo stiprinimas, o ASE triukšmas ir triukšmo rodiklis sumažina stiprinimą. Tiesą sakant, išmatuotas stiprinimas dažnai būna mažesnis už nominalų stiprinimą, o tai rodo, kad šis reiškinys nėra įrangos kokybės problema, o jį lemia stiprintuvo veikimo mechanizmas.
Mažas signalo stiprinimas ≠ faktinis stiprinimas:
1. Pagrindinio signalo prieštaravimas: specifikacijų lape nurodytas stiprinimas (pvz., 30 dB) yra mažas signalo stiprinimas, kuris yra ideali matavimo vertė, kai įėjimo signalo galia yra labai maža (pvz., -20~-30 dBm) ir esant nominaliam siurblio galingumui. Praktiškai tai nėra lygus faktiniam stiprinimui, kai įėjimo signalo galia yra didelė.
2. Pagrindinė pelno sumažėjimo priežastis:
2.1 Stiprinimo sodrumas: Didėjant įvesties signalo galiai, EDFAOptinis stiprintuvaspatenka į soties sritį, todėl stiprinimas sumažėja nuo maksimalios vertės.
2.2 ASE triukšmo nukreipimas: sustiprintos savaiminės emisijos (ASE) triukšmas konkuruoja su signaline šviesa ir sunaudoja ribotą siurblio galią. Kuo stipresnis ASE triukšmas, tuo mažesnis efektyvusis stiprinimas, naudojamas signalinei šviesai stiprinti. Tai yra viena iš pagrindinių priežasčių, kodėl išmatuotas stiprinimas yra mažesnis už nominalią vertę.
2.3 Kiekybinis ryšys: kuo didesnė įėjimo signalo galia, tuo didesnis faktinio stiprinimo suspaudimas (G_actual), palyginti su mažu signalo stiprinimu (G_small). Suspaudimo dydis daugiausia gaunamas dėl sodrumo suspaudimo (Δ G_sat) ir stiprinimo dėl ASE triukšmo suvartojimo (Δ G_ASE). Pavyzdžiui, kai įėjimo galia yra 0 dBm, išmatuotas stiprinimas dažnai būna daugiau nei 3 dB mažesnis už nominalią vertę.
3. Inžinerinės praktikos pasiūlymai:
3.1 Ryšio biudžetas: Mažas signalo stiprinimas neturėtų būti tiesiogiai naudojamas skaičiavimui, o turėtų būti taikoma realesnė ryšio biudžeto formulė:
P_out ≈ P_in + G_small-NF-3dB (saugos riba)
Tarp jų NF yra triukšmo rodiklis (tipinė vertė 4–6 dB).
3.2 Atvirkštinis kalibravimas: jei išmatuota išėjimo galia neatitinka formulės biudžeto, formulė gali būti naudojama faktiniam sistemos triukšmo koeficientui (NF) apskaičiuoti atvirkščiai, taip užtikrinant tikslesnį jungčių projektavimą ir kalibravimą.
Išvada: vertinant ir naudojantEDFAOptinio stiprintuvo inžinieriai turi atkreipti dėmesį į įėjimo signalo galią ir suprasti stiprinimo suspaudimo charakteristikas esant dideliam signalui. Projektuojant jungtį, biudžetas turėtų būti pagrįstas faktine įėjimo galia ir inžinerinėmis formulėmis, apimančiomis triukšmo koeficientą ir saugos ribą, o ne tiesiog pasikliauti mažo signalo stiprinimo nominalia verte specifikacijų lape. Gavę EDFA optinį stiprintuvą, pirmiausia paklauskite, kokia yra įėjimo galia, o tada, naudodami jungties biudžeto formulę, apskaičiuokite numatomą išėjimo galią. Nenaudokite mažo signalo stiprinimo visai galiai biudžetuoti.
Įrašo laikas: 2026 m. balandžio 27 d.