Bộ khuếch đại sợi pha tạp Erbium

EDFA là bộ khuếch đại sợi dựa trênSợi pha tạp erbiumnguyên tắc. Nó tự hào có những ưu điểm như phạm vi bước sóng rộng, mức tăng khuếch đại cao, tiếng ồn thấp và độ tin cậy cao. Nó được sử dụng rộng rãi trong các hệ thống truyền thông quang học.

Thành phần EDFA

EDFA bao gồm một sợi pha tạp Erbium, nguồn đèn bơm, bộ chia quang học và bộ ghép. Sợi pha tạp Erbium là cốt lõi của EDFA. Nó là một sợi quang pha tạp với một phần tử và khuếch đại tín hiệu quang thông qua sự kích thích của nguồn đèn bơm. Nguồn đèn bơm là nguồn năng lượng của EDFA và thường là laser bán dẫn 980nm hoặc 1480nm. Bộ chia quang phân tách ánh sáng bơm và ánh sáng tín hiệu, cho phép chúng lan truyền riêng biệt trong sợi pha tạp Erbium. Bộ ghép cặp đôi đèn bơm và tín hiệu ánh sáng vào sợi pha tạp erbium.

Nguyên tắc hoạt động EDFA

Khi đèn bơm đi qua một sợi pha tạp erbium, các electron trong phần tử erbium bị kích thích đến mức năng lượng cao, đặt phần tử erbium ở trạng thái kích thích. Khi ánh sáng tín hiệu đi qua sợi pha tạp erbium, phần tử erbium kích thích phát ra các photon về phía ánh sáng tín hiệu, một hiện tượng được gọi là phát xạ được kích thích. Điều này làm tăng năng lượng của ánh sáng tín hiệu, do đó khuếch đại ánh sáng tín hiệu. Cụ thể, khi các photon bơm và các photon tín hiệu gặp nhau trong sợi pha tạp erbium, chúng trao đổi năng lượng, truyền năng lượng của các photon bơm vào các photon tín hiệu. Phần tử Erbium trong sợi pha tạp Erbium có cấu trúc mức năng lượng duy nhất, chuyển hiệu quả năng lượng của các photon bơm sang các photon tín hiệu, do đó khuếch đại ánh sáng tín hiệu. Hơn nữa, trong chất xơ pha tạp erbium, các electron của yếu tố erbium vẫn ở trạng thái kích thích trong một thời gian rất ngắn, chỉ theo thứ tự nano giây, làm cho quá trình khuếch đại trở nên cực kỳ nhanh.

Ưu điểm của EDFA

So với các bộ khuếch đại sợi khác, EDFA cung cấp các lợi thế sau: 1 2. Tăng khuếch đại cao: EDFA có thể đạt được mức tăng khuếch đại vượt quá 30dB, với độ đồng đều tăng cao. 3. Tiếng ồn thấp: EDFA có con số tiếng ồn thấp, cho phép truyền sợi đường dài. 4. Độ tin cậy cao: EDFA cung cấp độ tin cậy cao và tuổi thọ dài, đáp ứng các yêu cầu của các hệ thống truyền thông quang học.