1. Vlakno dopirano erbijem
Erbij je element rijetke zemlje s atomskim brojem 68 i atomskom težinom 167,3. Elektronska energetska razina erbijevog iona prikazana je na slici, a prijelaz s niže na višu energetsku razinu odgovara procesu apsorpcije svjetlosti. Promjena s gornje razine energije na nižu razinu energije odgovara procesu emisije svjetlosti.
2. EDFA princip
EDFA koristi vlakna dopirana ionima erbija kao medij za pojačanje, koji proizvodi inverziju naseljenosti pod svjetlom pumpe. Ostvaruje stimulirano pojačanje zračenja pod indukcijom signalnog svjetla.
Erbijevi ioni imaju tri energetske razine. Oni su na najnižoj energetskoj razini, E1, kada nisu pobuđeni nikakvim svjetlom. Kada se vlakno kontinuirano pobuđuje laserom 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 procesu nezračenja. Na ovoj energetskoj razini čestice imaju relativno dug životni vijek. Zbog kontinuirane pobude izvora svjetla pumpe, broj čestica na energetskoj razini E2 će se i dalje povećavati, a broj čestica na energetskoj razini E1 će se povećavati. Na taj način se ostvaruje distribucija inverzije naseljenosti u vlaknu dopiranom erbijem, te su dostupni 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 će prijeći 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 snažnim izlaznim optičkim signalom u vlaknu dopiranom erbijem, ostvarujući izravno pojačanje optičkog signala .
2. Dijagram sustava i uvod u osnovni uređaj
2.1. Shematski dijagram L-pojasnog sustava pojačala s optičkim vlaknima je sljedeći:
2.2. Shematski dijagram ASE sustava izvora svjetlosti za spontanu emisiju vlakana dopiranih erbijem je sljedeći:
Predstavljanje uređaja
1.ROF -EDFA -HP vlaknasto pojačalo velike snage dopirano erbijem
Parametar | Jedinica | Min | Tip | Maks | |
Raspon radnih valnih duljina | nm | 1525 | 1565 | ||
Raspon snage ulaznog signala | dBm | -5 | 10 | ||
Izlazna optička snaga zasićenja | dBm | 37 | |||
Stabilnost izlazne optičke snage zasićenja | dB | ±0,3 | |||
Indeks buke @ ulaz 0dBm | dB | 5.5 | 6.0 | ||
Optička izolacija ulaza | dB | 30 | |||
Izlazna optička izolacija | dB | 30 | |||
Ulazni povratni gubitak | dB | 40 | |||
Izlazni povratni gubitak | dB | 40 | |||
Pojačanje ovisno o polarizaciji | dB | 0.3 | 0,5 | ||
Disperzija polarizacijskog moda | 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 pakiranja | Modul | mm | 483×385×88 (2U stalak) | ||
Radna površina | mm | 150×125×35 |
2.ROF -EDFA -B vlaknasto pojačalo dopirano erbijem
Parametar | Jedinica | Min | Tip | Maks | ||
Raspon radnih valnih duljina | nm | 1525 | 1565 | |||
Raspon snage izlaznog signala | dBm | -10 | ||||
Mali dobitak signala | dB | 30 | 35 | |||
Optički izlazni raspon zasićenja * | dBm | 17/20/23 | ||||
Broj buke ** | dB | 5.0 | 5.5 | |||
Ulazna izolacija | dB | 30 | ||||
Izlazna izolacija | dB | 30 | ||||
Polarizacija neovisno pojačanje | dB | 0.3 | 0,5 | |||
Disperzija polarizacijskog moda | 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 | |||
Optičko vlakno | SMF-28 | |||||
Izlazno sučelje | FC/APC | |||||
Dimenzije | modul | mm | 90×70×18 | |||
radna površina | mm | 320×220×90 | ||||
3. ROF -EDFA -P model Vlaknasto pojačalo dopirano erbijem
Parametar | Jedinica | Min | Tip | Maks | |
Raspon radnih valnih duljina | nm | 1525 | 1565 | ||
Raspon snage ulaznog signala | dBm | -45 | |||
Mali dobitak 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 moda | 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 | ||
Vrsta vlakana | SMF-28 | ||||
Izlazno sučelje | FC/APC | ||||
Veličina pakiranja | Modul | mm | 90*70*18 | ||
Radna površina | mm | 320*220*90 |