1. Vlakna dopirana erbijem
Erbij je rijedak zemni element s atomskim brojem 68 i atomskom težinom 167,3. Elektronska energetska razina erbijevog iona prikazana je na slici, a prijelaz s niže energetske razine na višu energetsku razinu odgovara procesu apsorpcije svjetlosti. Promjena s više energetske razine na nižu energetsku razinu odgovara procesu emisije svjetlosti.

2. EDFA princip

EDFA koristi vlakno dopirano erbijevim ionima kao medij za pojačanje, što stvara inverziju naseljenosti pod svjetlom pumpe. Ostvaruje pojačanje stimuliranog zračenja pod indukcijom signalne svjetlosti.
Erbijevi ioni imaju tri energetske razine. Nalaze se na najnižoj energetskoj razini, E1, kada nisu pobuđeni nikakvom svjetlošću. Kada se vlakno kontinuirano pobuđuje laserom iz izvora svjetlosti pumpe, čestice u osnovnom stanju dobivaju energiju i prelaze na višu energetsku razinu. Kao što je prijelaz iz E1 u E3, budući da je čestica nestabilna na visokoj energetskoj razini E3, brzo će pasti u metastabilno stanje E2 u neradijativnom procesu prijelaza. Na ovoj energetskoj razini čestice imaju relativno dug vijek preživljavanja. Zbog kontinuiranog pobuđivanja izvora svjetlosti pumpe, broj čestica na energetskoj razini E2 nastavit će se povećavati, a broj čestica na energetskoj razini E1 će se povećavati. Na taj način se ostvaruje raspodjela inverzne naseljenosti u vlaknu dopiranom erbijem i dostupni su uvjeti za učenje optičkog pojačanja.
Kada je energija fotona ulaznog signala E=hf točno jednaka razlici energetskih razina između E2 i E1, E2-E1=hf, čestice u metastabilnom stanju prijeći će u osnovno stanje E1 u obliku stimuliranog zračenja. Zračenje i ulazni fotoni u signalu identični su fotonima, čime se značajno povećava broj fotona, čineći ulazni optički signal jakim izlaznim optičkim signalom u vlaknu dopiranom erbijem, ostvarujući izravno pojačanje optičkog signala.
2. Dijagram sustava i osnovni uvod u uređaj
2.1. Shematski dijagram L-pojasnog sustava optičkog pojačala je sljedeći:

2.2. Shematski dijagram ASE sustava izvora svjetlosti za spontanu emisiju vlakana dopiranog erbijem je sljedeći:

Uvod u uređaj
1.ROF-EDFA-HP Visokosnažno pojačalo s vlaknima dopiranim erbijem
Parametar | Jedinica | Min. | Tip | Maks. | |
Radni raspon valnih duljina | nm | 1525. | 1565. | ||
Raspon snage ulaznog signala | dBm | -5 | 10 | ||
Optička snaga izlaza zasićenja | dBm | 37 | |||
Stabilnost izlazne optičke snage zasićenja | dB | ±0,3 | |||
Indeks šuma @ ulaz 0dBm | dB | 5,5 | 6.0 | ||
Optička izolacija ulaza | dB | 30 | |||
Izlazna optička izolacija | dB | 30 | |||
Gubitak ulaznog povratka | dB | 40 | |||
Gubitak povratnog signala na izlazu | dB | 40 | |||
Pojačanje ovisno o polarizaciji | dB | 0,3 | 0,5 | ||
Disperzija polarizacijskog načina | ps | 0,3 | |||
Curenje ulazne pumpe | dBm | -30 | |||
Curenje izlazne pumpe | dBm | -30 | |||
Radni napon | V (AC) | 80 | 240 | ||
Vrsta vlakana | SMF-28 | ||||
Izlazno sučelje | FC/APC | ||||
Komunikacijsko sučelje | RS232 | ||||
Veličina paketa | Modul | mm | 483 × 385 × 88 (2U stalak) | ||
Stolno računalo | mm | 150×125×35 |
2.ROF-EDFA-B pojačalo snage s vlaknima dopiranim erbijem
Parametar | Jedinica | Min. | Tip | Maks. | ||
Radni raspon valnih duljina | nm | 1525. | 1565. | |||
Raspon snage izlaznog signala | dBm | -10 | ||||
Malo pojačanje signala | dB | 30 | 35 | |||
Optički izlazni raspon zasićenja * | dBm | 17/20/23 | ||||
Šumni pokazatelj ** | dB | 5.0 | 5,5 | |||
Izolacija ulaza | dB | 30 | ||||
Izlazna izolacija | dB | 30 | ||||
Pojačanje neovisno o polarizaciji | dB | 0,3 | 0,5 | |||
Disperzija polarizacijskog načina | ps | 0,3 | ||||
Curenje ulazne pumpe | dBm | -30 | ||||
Curenje izlazne pumpe | dBm | -40 | ||||
Radni napon | modul | V | 4,75 | 5 | 5.25 | |
radna površina | V (AC) | 80 | 240 | |||
Optička vlakna | SMF-28 | |||||
Izlazno sučelje | FC/APC | |||||
Dimenzije | modul | mm | 90×70×18 | |||
radna površina | mm | 320×220×90 | ||||
3. ROF-EDFA-P model pojačala s vlaknima dopiranim erbijem
Parametar | Jedinica | Min. | Tip | Maks. | |
Radni raspon valnih duljina | nm | 1525. | 1565. | ||
Raspon snage ulaznog signala | dBm | -45 | |||
Malo pojačanje signala | dB | 30 | 35 | ||
Raspon izlazne optičke snage zasićenja * | dBm | 0 | |||
Indeks buke ** | dB | 5.0 | 5,5 | ||
Optička izolacija ulaza | dB | 30 | |||
Izlazna optička izolacija | dB | 30 | |||
Pojačanje ovisno o polarizaciji | dB | 0,3 | 0,5 | ||
Disperzija polarizacijskog načina | ps | 0,3 | |||
Curenje ulazne pumpe | dBm | -30 | |||
Curenje izlazne pumpe | dBm | -40 | |||
Radni napon | Modul | V | 4,75 | 5 | 5.25 |
Stolno računalo | V (AC) | 80 | 240 | ||
Vrsta vlakana | SMF-28 | ||||
Izlazno sučelje | FC/APC | ||||
Veličina paketa | Modul | mm | 90*70*18 | ||
Stolno računalo | mm | 320*220*90 |