ຫຼັກການເຮັດວຽກພື້ນຖານ:
ໄດ້
ເຄື່ອງຂະຫຍາຍໄຟເບີ erbium-doped (EDFA)ເປັນສື່ກາງທີ່ໃຊ້ helium ions ເພື່ອບັນລຸການປ່ຽນພະລັງງານ. ປ່ອງຢ້ຽມຂະຫຍາຍພະລັງງານມີຫນ້າຕ່າງຄວາມຍາວຂອງຄື້ນປະຕິບັດງານຂອງ 1 550 nm ແລະຄວາມກວ້າງຂອງ 50 am, ເຊິ່ງສອດຄ່ອງກັບປ່ອງຢ້ຽມການສູນເສຍຕ່ໍາຂອງເສັ້ນໄຍ. ປ່ອງຢ້ຽມສີດພະລັງງານແມ່ນ 980 nm ແລະ 1 480 nm. ໂດຍທົ່ວໄປແລ້ວ, ເສັ້ນໃຍ erbium-doped ion ໄດ້ຖືກກະກຽມເປັນແກນຂະຫຍາຍ EDFA, ນັ້ນແມ່ນ, ເປັນສື່ທີ່ມີການເຄື່ອນໄຫວ. ລະບົບການຂະຫຍາຍໃຫຍ່ຂື້ນເປັນລະບົບ laser ສາມລະດັບ, ພະລັງງານແສງ injected ຂອງ 980 nm ຖືກດູດຊຶມໂດຍ ions helium ໃນລະດັບພະລັງງານສູງ 4", ແລະລະດັບການຫັນປ່ຽນ 4n ຂອງ laser ແມ່ນ transitioned ໂດຍ oscillation ຜ່ອນຄາຍ. ຊີວິດຍາວຂອງລະດັບພະລັງງານ, ການສະສົມຈໍານວນຫຼວງຫຼາຍຂອງອະນຸພາກ activated, ເຊິ່ງສະຫງວນຈໍານວນຂະຫນາດໃຫຍ່ຂອງພະລັງງານ, ແລະຫຼັງຈາກນັ້ນຜ່ານ radiation ກະຕຸ້ນດ້ວຍແສງສະຫວ່າງສັນຍານ, ໄດ້ຮັບສັນຍານຄູນຂອງຄວາມຖີ່ດຽວກັນແລະໄລຍະດຽວກັນ, ແລະສົ່ງກັບຄືນ. particles ກັບສະພາບດິນ, ສິ່ງລົບກວນ induced ໃນຂະບວນການຂະຫຍາຍແມ່ນ radiation spontaneous (Amplified spontaneous emission (ASE), ເຊິ່ງກ່ຽວຂ້ອງກັບຄວາມຍາວຄື່ນຂອງ pump ໄດ້. ໂດຍທົ່ວໄປ, ປັ໊ມ laser 980 nm ປະສິດທິພາບຕ່ໍາແລະມີສຽງຕ່ໍາ. ໃນຂະນະທີ່ເລເຊີ 1 480 nm ມີປະສິດທິພາບສູງແລະມີສຽງດັງ. ໃນຂະບວນການອອກແບບ, ເຄື່ອງຂະຫຍາຍສາຍໄຟທາງສ່ວນຫນ້າຂອງເສັ້ນໄຍທົ່ວໄປ EDFA ໃຊ້ການສູບນ້ໍາ 980 nm; Booster Booster EDFA ຢູ່ປາຍສົ່ງໃຊ້ວິທີການປັ໊ມປະສົມຂອງ 980 nm ແລະ 1 480 nm. , ແລະສື່ທີ່ຖືກອອກແບບພິເສດຕາມຄວາມຕ້ອງການ DWDM ສໍາລັບການກັ່ນຕອງຄວາມສະເຫມີພາບທາງ optical. ຕົວກອງ diaphragm flat.
ໂຄງສ້າງພື້ນຖານຂອງເຄື່ອງຂະຫຍາຍສາຍໄຟເບີ erbium doped (FDFA):
A EDFA ປົກກະຕິປະກອບດ້ວຍເສັ້ນໄຍ erbium-doped, ແຫຼ່ງປັ໊ມ, multiplexer ການແບ່ງຄວາມຍາວຄື້ນ, ຕົວແຍກ optical, ແລະການກັ່ນຕອງ optical. ເສັ້ນໄຍ erbium-doped ສະຫນອງການຂະຫຍາຍ, ແຫຼ່ງປັ໊ມສະຫນອງພະລັງງານປັ໊ມທີ່ພຽງພໍ, ແລະ multiplexer ການແບ່ງຄວາມຍາວຂອງຄື້ນຈະລວມເອົາໄຟສັນຍານແລະແສງສະຫວ່າງ pump ເຂົ້າໄປໃນເສັ້ນໄຍ erbium-doped. ເຄື່ອງແຍກແສງຮັບປະກັນຮັບປະກັນການສົ່ງແສງທາງດຽວເພື່ອປ້ອງກັນການສະທ້ອນແສງປະກອບເປັນ oscillations optical ແລະແສງຕໍານິຕິຊົມເຮັດໃຫ້ເກີດການລົບກວນໃນສະພາບການດໍາເນີນງານຂອງເລເຊີສັນຍານ. ບົດບາດຂອງການກັ່ນຕອງ optical ແມ່ນການກັ່ນຕອງສິ່ງລົບກວນ ASE ໃນເຄື່ອງຂະຫຍາຍສຽງແລະປັບປຸງອັດຕາສ່ວນສັນຍານຕໍ່ສຽງຂອງ EDFA. ປົກກະຕິແລ້ວ EDFA ມີສາມປະເພດປັ໊ມ: ປັ໊ມຮ່ວມທິດທາງ, ປັ໊ມປີ້ນກັບກັນແລະປັ໊ມສອງທາງ. ເພື່ອຮັບປະກັນວ່າເຄື່ອງຂະຫຍາຍສຽງຂອງ EDFA ຄົງທີ່ (ເຊັ່ນ: ເຄື່ອງຂະຫຍາຍສາຍຂອງເຄື່ອງຂະຫຍາຍສຽງ ແລະສາຍ) ຫຼືກຳລັງອອກແມ່ນຄົງທີ່ (ເຊັ່ນ: ເຄື່ອງຂະຫຍາຍພະລັງງານທີ່ອີ່ມຕົວຢູ່ປາຍສົ່ງ), ມັນຈໍາເປັນຕ້ອງອອກແບບ ວົງຈອນເສີມເພື່ອຕິດຕາມກວດກາພະລັງງານຂາເຂົ້າແລະຜົນຜະລິດຂອງ EDFA, ເຊັ່ນດຽວກັນກັບແຫຼ່ງສູບ. ສະຖານະການເຮັດວຽກຖືກຕິດຕາມແລະຄວບຄຸມ. ອີງຕາມຜົນຂອງການຕິດຕາມ, ຕົວກໍານົດການເຮັດວຽກຂອງແຫຼ່ງແສງສະຫວ່າງຂອງປັ໊ມໄດ້ຖືກປັບໃຫ້ເຫມາະສົມເພື່ອເຮັດໃຫ້ EDFA ເຮັດວຽກຢູ່ໃນສະພາບທີ່ດີທີ່ສຸດ. ນອກຈາກນັ້ນ, ພາກສ່ວນວົງຈອນເສີມຍັງປະກອບມີວົງຈອນສໍາລັບຫນ້າທີ່ປ້ອງກັນເຊັ່ນ: ການຄວບຄຸມອຸນຫະພູມອັດຕະໂນມັດແລະການຄວບຄຸມພະລັງງານອັດຕະໂນມັດ.
ປະສິດທິພາບພື້ນຖານຂອງເຄື່ອງຂະຫຍາຍໄຟເບີ erbium doped (EDFA):
ການປະຕິບັດພື້ນຖານຂອງ EDFA ແມ່ນສະທ້ອນໃຫ້ເຫັນເຖິງການໄດ້ຮັບ, ພະລັງງານຜົນຜະລິດແລະສິ່ງລົບກວນ, ເຊັ່ນດຽວກັນກັບແບນວິດແລະຄວາມສະເຫມີພາບ.
1. ຄຸນລັກສະນະການຮັບ ຄຸນລັກສະນະການຮັບສະແດງເຖິງຄວາມສາມາດໃນການຂະຫຍາຍຂອງອັດຕາສ່ວນຂອງພະລັງງານຜົນຜະລິດຂອງເຄື່ອງຂະຫຍາຍສຽງ optical ກັບພະລັງງານຂາເຂົ້າ. ມັນກ່ຽວຂ້ອງກັບປັດໃຈຕ່າງໆ, ໂດຍທົ່ວໄປສະແດງອອກໃນ dB, ແລະປັດໄຈການຂະຫຍາຍທີ່ຖືກນໍາໃຊ້ທົ່ວໄປແມ່ນ 15 ຫາ 40 dB. ໂດຍທົ່ວໄປ, ການໄດ້ຮັບແມ່ນກ່ຽວຂ້ອງໂດຍກົງກັບພະລັງງານຂອງປັ໊ມແລະຍັງກັບຄວາມຍາວຂອງເສັ້ນໄຍ erbium-doped. ມູນຄ່າທີ່ດີທີ່ສຸດສາມາດພົບໄດ້ໂດຍການທົດລອງ.
2. ລັກສະນະພະລັງງານຂາອອກ ສໍາລັບເຄື່ອງຂະຫຍາຍສຽງ optical linear ທີ່ເຫມາະສົມ, ສັນຍານ optical ສາມາດຂະຫຍາຍອອກໄດ້ແລະຜົນຜະລິດທີ່ເພີ່ມຂຶ້ນດຽວກັນໂດຍບໍ່ຄໍານຶງເຖິງພະລັງງານ optical input. ເພື່ອຮັບປະກັນສະພາບການນີ້, ໂດຍທົ່ວໄປພຽງແຕ່ໃນເວລາທີ່ສັນຍານ optical ຂະຫນາດນ້ອຍແມ່ນ input, ຜົນຜະລິດຂອງສັນຍານ optical ຂະຫຍາຍໂດຍການໄດ້ຮັບພຽງພໍແມ່ນບໍ່ພຽງພໍເພື່ອຫຼຸດຜ່ອນຈໍານວນຂອງອະນຸພາກຂອງລະດັບພະລັງງານຂອງ pump ພະລັງງານ injected ເຂົ້າໄປໃນ laser ໄດ້. ຢ່າງໃດກໍຕາມ, ໃນເວລາທີ່ພະລັງງານ optical input ມີຂະຫນາດໃຫຍ່ພຽງພໍ, ພະລັງງານ injected ບໍ່ພຽງພໍທີ່ຈະຊົດເຊີຍພະລັງງານຜົນຜະລິດຫຼັງຈາກການຂະຫຍາຍ, ດັ່ງນັ້ນຈໍານວນຂອງ inverted particles ອີ່ມຕົວແລະຫຼຸດລົງ, ແລະດັ່ງນັ້ນພະລັງງານ optical ຜົນຜະລິດແມ່ນຫຼຸດລົງ, ເຊິ່ງຜົນກະທົບຕໍ່ການຫຼຸດລົງ. ຂອງປັດໄຈການຂະຫຍາຍ, ນັ້ນແມ່ນ, ການອີ່ມຕົວທີ່ໄດ້ຮັບ. , ດັ່ງນັ້ນການຂະຫຍາຍເຂົ້າສູ່ພາກພື້ນການອີ່ມຕົວຂອງ amplification nonlinear. ພະລັງງານຜົນຜະລິດສູງສຸດຂອງ EDFA ມັກຈະສະແດງອອກເປັນພະລັງງານຜົນຜະລິດທີ່ອີ່ມຕົວ 3 dB, ເຊິ່ງກົງກັບພະລັງງານຜົນຜະລິດໃນເວລາທີ່ຄວາມອີ່ມຕົວຫຼຸດລົງໂດຍ 3 dB, ສະທ້ອນໃຫ້ເຫັນເຖິງຄວາມສາມາດໃນການຜະລິດພະລັງງານສູງສຸດຂອງ EDFA. ຄຸນລັກສະນະຜົນຜະລິດຄວາມອີ່ມຕົວຂອງ EDFA ແມ່ນກ່ຽວຂ້ອງກັບພະລັງງານຂອງປັ໊ມ, ຄວາມຍາວຂອງເສັ້ນໄຍ doped erbium, ແລະໂຄງສ້າງ. ພະລັງງານ optical pump ສູງຂຶ້ນ, ພະລັງງານຜົນຜະລິດທີ່ອີ່ມຕົວ 3 dB ຫຼາຍ; ຄວາມຍາວຂອງເສັ້ນໄຍ erbium-doped ຍາວກວ່າ, ພະລັງງານຜົນຜະລິດທີ່ອີ່ມຕົວ 3 dB ຫຼາຍ.
x
