1. DabeşkirinaFîberAzêdeker
Sê celebên sereke yên amplîfîkatorên optîkî hene:
(1) Amplifikatorê Optîkî yê Nîvconductor (SOA, Amplifikatorê Optîkî yê Nîvconductor);
(2) Amplifikatorên fîbera optîkî yên bi elementên erdê yên nadir (erbium Er, tulium Tm, praseodymium Pr, rubidium Nd, hwd.) dopkirî, bi piranî amplîfîkatorên fîberê yên bi erbiumê dopkirî (EDFA), û her weha amplîfîkatorên fîberê yên bi tulyumê dopkirî (TDFA) û amplîfîkatorên fîberê yên bi praseodymiumê dopkirî (PDFA), û hwd.
(3) Amplifikatorên fîberê yên ne-xêzik, bi piranî amplifikatorên fîber Raman (FRA, Amplifikatorê Fiber Raman). Berawirdkirina performansa sereke ya van amplifikatorên optîkî di tabloyê de tê nîşandan.
EDFA (Amplîfîkatorê Fîberê yê Dopîngkirî yê Erbiumê)
Sîstemeke lazerê ya pir-astî dikare bi dopkirina fîbera quartz bi elementên erdê yên nadir (wek Nd, Er, Pr, Tm, hwd.) were çêkirin, û ronahiya sînyala têketinê rasterast di bin bandora ronahiya pompê de tê zêdekirin. Piştî peyda kirina bersiva guncaw, lazereke fîberê tê çêkirin. Dirêjahiya pêlê ya xebatê ya amplîfîkatora fîberê ya bi Nd-dopkirî 1060nm û 1330nm e, û pêşkeftin û sepandina wê ji ber dûrketina ji porta herî baş a ragihandina fîbera optîk û sedemên din bi sînor e. Dirêjahiya pêlên xebitandinê yên EDFA û PDFA bi rêzê ve di pencereya windabûna herî kêm (1550nm) û dirêjahiya pêlê ya belavbûna sifir (1300nm) ya ragihandina fîbera optîk de ne, û TDFA di benda S-ê de dixebite, ku ji bo sepanên pergala ragihandinê ya fîbera optîk pir guncaw in. Bi taybetî EDFA, pêşveçûna herî bilez, pratîkî bûye.
EwPprensîba EDFA
Pêkhateya bingehîn a EDFA di Şekil 1(a) de tê nîşandan, ku bi giranî ji navgînek çalak (fîbera silîka ya bi erbiumê dopîngkirî bi qasî deh metreyan dirêj, bi qûtra navikê 3-5 mîkron û rêjeya dopîngkirinê (25-1000)x10-6), çavkaniya ronahiya pompê (990 an 1480nm LD), girêdana optîkî û îzolatora optîkî pêk tê. Ronahiya sînyalê û ronahiya pompê dikarin di heman alî de (pompkirina hev-alî), aliyên dijber (pompkirina berevajî) an her du aliyan de (pompkirina du-alî) di fîbera erbiumê de belav bibin. Dema ku ronahiya sînyalê û ronahiya pompê di heman demê de di nav fîbera erbiumê de têne derzîkirin, îyonên erbiumê di bin bandora ronahiya pompê de digihîjin astek enerjiyê ya bilind (Şekil 1 (b), pergalek sê-astî), û zû dikevin asta enerjiya metastabîl, dema ku di bin bandora ronahiya sînyala qewimî de vedigere rewşa bingehîn, ew fotonên ku bi ronahiya sînyalê re têkildar in derdixe, da ku sînyal were zêdekirin. Wêne 1 (c) spektruma wê ya emîsyona xweber a zêdekirî (ASE) ye ku xwedî firehiya bandê ya mezin (heta 20-40nm) û du lûtkeyên ku bi rêzê ve bi 1530nm û 1550nm re têkildar in.
Feydeyên sereke yên EDFA-yê qezenca bilind, bandfirehiya mezin, hêza derana bilind, karîgeriya pompê ya bilind, windabûna têxistinê ya kêm, û bêhesasiyeta li hember rewşa polarîzasyonê ne.
2. Pirsgirêkên bi Amplifikatorên Fîber Optîkî re
Her çend amplîfîkatora optîkî (bi taybetî EDFA) xwedî gelek avantajên berbiçav be jî, ew ne amplîfîkatorek îdeal e. Ji bilî dengê zêde ku SNR-ya sînyalê kêm dike, hin kêmasiyên din jî hene, wek:
- Nehevsengiya spektruma destkeftiyê di nav bandwidtha amplîfîkatorê de bandorê li performansa amplîfîkasyona pir-kanal dike;
- Dema ku amplîfîkatorên optîkî li hev tên, bandorên dengê ASE, belavbûna fîberê û bandorên ne-xêzik dê kom bibin.
Divê ev xal di sêwirandina sîstem û sepanê de li ber çavan bên girtin.
3. Bikaranîna Amplifikatorê Optîkî di Sîstema Ragihandinê ya Fîbera Optîkî de
Di sîstema ragihandinê ya fîbera optîkî de,Amplifikatorê Fîbera Optîkîne tenê wekî amplîfîkatorek zêdekirina hêzê ya veguhezkar dikare were bikar anîn da ku hêza veguheztinê zêde bike, lê di heman demê de wekî pêş-amplîfîkatorek wergir jî dikare were bikar anîn da ku hesasiyeta wergirtinê baştir bike, û di heman demê de dikare şûna dubarekera optîkî-elektrîkî-optîkî ya kevneşopî bigire, da ku mesafeya veguheztinê dirêj bike û ragihandina hemî-optîkî pêk bîne.
Di sîstemên ragihandinê yên fîbera optîkî de, faktorên sereke yên ku dûrahiya veguhestinê sînordar dikin, windabûn û belavbûna fîbera optîkî ne. Bi karanîna çavkaniyek ronahiyê ya spektruma teng, an jî xebata nêzîkî dirêjahiya pêlê ya belavbûna sifir, bandora belavbûna fîberê piçûk e. Ev sîstem ne hewce ye ku li her îstasyona relayê nûvekirina demjimêra sînyalê ya tevahî (relaya 3R) pêk bîne. Têrê dike ku sînyala optîkî rasterast bi amplîfîkatorek optîkî (relaya 1R) were zêdekirin. Amplifikatorên optîkî ne tenê di sîstemên trunk ên dûr-dirêj de, lê di heman demê de di torên belavkirina fîbera optîkî de jî, nemaze di sîstemên WDM de, werin bikar anîn da ku di heman demê de gelek kanalan zêde bikin.
1) Bikaranîna Amplifikatorên Optîkî di Sîstemên Ragihandinê yên Fîbera Optîkî ya Trunk de
Wêne 2 dîyagrameke şematîk a sepandina amplîfîkatora optîkî di sîstema ragihandinê ya fîbera optîkî ya sereke de ye. (a) wêne nîşan dide ku amplîfîkatora optîkî wekî amplîfîkatora zêdekirina hêzê ya veguhezkar û pêş-amplîfîkatora wergir tê bikar anîn da ku dûrahiya ne-relay du qat bibe. Bo nimûne, bi pejirandina EDFA, veguhestina pergalê dûrahiya 1.8Gb/s ji 120 km zêde dibe bo 250 km an jî digihîje 400 km. Wêne 2 (b)-(d) sepandina amplîfîkatorên optîkî di sîstemên pir-relay de ye; Wêne (b) moda relaya kevneşopî ya 3R ye; Wêne (c) moda relaya tevlihev a dubarekerên 3R û amplîfîkatorên optîkî ye; Wêne 2 (d) Ew moda relaya hemî-optîkî ye; di sîstemek ragihandinê ya hemî-optîkî de, ew devreyên demjimêrkirin û vejînê nagire nav xwe, ji ber vê yekê ew bit-şefaf e, û sînorkirina "mîşka şûşeya elektronîkî" tune. Heta ku alavên şandin û wergirtinê li her du seriyan werin guheztin, nûvekirina ji rêjeyek nizm bo rêjeyek bilind hêsan e, û amplîfîkatora optîkî ne hewce ye ku were guheztin.
2) Bikaranîna Amplifikatorê Optîkî di Tora Belavkirina Fîbera Optîkî de
Avantajên derana hêza bilind ên amplîfîkatorên optîkî (bi taybetî EDFA) di torên belavkirina bandfireh de pir bikêr in (wek mînakCATVTor). Tora CATV ya kevneşopî kabloya koaksiyal bikar tîne, ku pêdivî ye her çend sed metreyan carekê were amplîfîkasyon kirin, û nîvkada xizmetê ya torê nêzîkî 7 km ye. Tora fîbera optîkî ya CATV bi karanîna amplîfîkatorên optîkî ne tenê dikare hejmara bikarhênerên belavkirî pir zêde bike, lê di heman demê de rêya torê jî pir berfireh bike. Pêşketinên dawî nîşan dane ku belavkirina fîbera optîkî/hîbrîd (HFC) hêzên herduyan jî dikişîne û pêşbaziyek xurt heye.
Wêne 4 mînakek ji toreke belavkirina fîbera optîkî ye ji bo modulasyona AM-VSB ya 35 kanalên TV. Çavkaniya ronahiyê ya veguhezkar DFB-LD ye bi dirêjahiya pêlê ya 1550nm û hêza derketinê ya 3.3dBm. Bi karanîna EDFA-ya 4-astî wekî amplîfîkatorek belavkirina hêzê, hêza wê ya têketinê nêzîkî -6dBm e, û hêza wê ya derketinê jî nêzîkî 13dBm e. Hestiyariya wergirê optîkî -9.2d Bm. Piştî 4 astan belavkirinê, hejmara giştî ya bikarhêneran gihîştiye 4.2 mîlyon, û rêya torê ji deh kîlometreyan zêdetir e. Rêjeya sînyala-deng a girankirî ya ceribandinê ji 45dB mezintir bû, û EDFA nebû sedema kêmbûna CSO.
Dema weşandinê: 23ê Nîsanê-2023