Kiến thức chuyên môn

Bộ khuếch đại sợi quang hoạt động như thế nào?

2021-05-28
Khi khoảng thời gian truyền quá dài (hơn 100 km), tín hiệu quang sẽ bị suy hao rất lớn. Trước đây, người ta thường sử dụng bộ lặp quang để mở rộng tín hiệu quang. Loại thiết bị này có những hạn chế nhất định trong thực tế sử dụng, và nó đã dần Thay cho bộ khuếch đại sợi quang, nguyên lý hoạt động của bộ khuếch đại sợi quang được trình bày trong hình dưới đây. Nó có thể mở rộng trực tiếp tín hiệu quang mà không cần thông qua quá trình chuyển đổi quang-điện-quang.
Có những loại bộ khuếch đại sợi quang nào?
1. Bộ khuếch đại sợi quang pha tạp Erbium (EDFA)
Bộ khuếch đại sợi quang pha tạp Erbium (EDFA)được cấu tạo chủ yếu bởi sợi pha tạp erbium, nguồn sáng bơm, bộ ghép quang, bộ cách ly quang và bộ lọc quang. Trong khi đó, sợi quang pha tạp erbi là thành phần chính của khuếch đại tín hiệu quang, chủ yếu được sử dụng để hoàn thành bước sóng 1550 nm. Sự mở rộng của tín hiệu quang băng tần, do đó, bộ khuếch đại sợi pha tạp erbi (EDFA) hoạt động tốt nhất trong dải bước sóng của 1530 nm đến 1565 nm.
Điểm mạnh: Sử dụng công suất máy bơm là cao nhất (lớn hơn 50%) và tín hiệu quang trong băng tần 1550 nm có thể được mở rộng trực tiếp và kết hợp với nhau, độ lợi vượt quá 50dB và nhiễu trong quá trình truyền khoảng thời gian dài là nhỏ.
Nhược điểm: Bộ khuếch đại sợi quang pha tạp Erbium (EDFA) có kích thước lớn, và loại thiết bị này không thể hoạt động hài hòa với các thiết bị bán dẫn khác.
2. Bộ khuếch đại Raman
Bộ khuếch đại Raman là thiết bị duy nhất có thể khuếch đại tín hiệu quang ở băng tần 1292 nm ~ 1660 nm. Nguyên lý hoạt động của nó dựa trên hiệu ứng tán xạ Raman kích thích trong sợi thạch anh. Như trong hình dưới đây, khi nó ở trong đèn bơm Khi tín hiệu ánh sáng yếu trong băng thông khuếch đại Raman được truyền trong sợi quang cùng với sóng ánh sáng bơm mạnh, tín hiệu ánh sáng yếu sẽ được mở rộng do tán xạ Raman. hiệu ứng.
Ưu điểm: Nó có thể áp dụng cho nhiều dải tần, có thể được sử dụng trong các ứng dụng đi dây cáp quang đơn mode được lắp đặt, có thể bổ sung sự thiếu hụt của bộ khuếch đại sợi quang pha tạp erbi (EDFA), với mức tiêu thụ điện năng thấp và nhiễu xuyên âm thấp.
Nhược điểm: công suất máy bơm cao, hệ thống điều khiển độ lợi lộn xộn và tiếng ồn cao.
3. Bộ khuếch đại sợi quang bán dẫn (SOA)
Bộ khuếch đại sợi quang bán dẫn (SOA)sử dụng vật liệu bán dẫn làm phương tiện khuếch đại và đầu vào và đầu ra tín hiệu quang của nó có lớp phủ chống phản xạ để tránh phản xạ trên mặt cuối của bộ khuếch đại và loại bỏ ảnh hưởng của bộ cộng hưởng.
Ưu điểm: kích thước nhỏ, công suất đầu ra thấp, băng thông khuếch đại nhỏ, có thể được sử dụng ở nhiều dải tần khác nhau, rẻ hơn bộ khuếch đại sợi quang pha tạp erbi (EDFA), và có thể được sử dụng với thiết bị bán dẫn, có thể hoàn thành điều chế khuếch đại xen kẽ, pha xen kẽ điều chế, bước sóng Bốn hoạt động phi tuyến tính của biến đổi và trộn bốn sóng.
Nhược điểm: Chức năng không cao bằng bộ khuếch đại sợi pha tạp erbium (EDFA), với nhiễu cao và độ lợi thấp.
X
We use cookies to offer you a better browsing experience, analyze site traffic and personalize content. By using this site, you agree to our use of cookies. Privacy Policy
Reject Accept