Charakteristika a aplikace vláknových-zesilovačů

Koeficient zesílení g(z) souvisí s rozdílem v počtu částic mezi vysokou energetickou úrovní a nízkou energetickou úrovní a výkonem čerpadla. Integrací koeficientu zesílení g(z) po celé délce vlákna dotovaného erbiem-se zisk GE vlákna-dotovanéhovláknový zesilovačlze získat. Proto by zisk zesilovače měl souviset s intenzitou pumpy a délkou vlákna.

Křivka g-in erbiem-dotovaného křemíkového vlákna je znázorněna na obrázku 3-27. Z obrázku je vidět, že koeficient zisku se mění s různými vlnovými délkami.
Optické vlákno má šířku pásma 200nm v oblasti 1,55μm s nízkou{2}}ztrátou, zatímco aktuálně používaná šířka pásma zesílení EDFA je pouze asi 35nm.

Několik aplikací optických zesilovačů je znázorněno na obrázku. V závislosti na umístění optického zesilovače v optickém spoji lze jeho aplikace rozdělit do 3 typů:

 

 

(1) EDFA se používá jako linkový zesilovač. EDFA se používá jako linkový zesilovač.

Linkový zesilovač je důležitou aplikací v komunikačních systémech s optickými vlákny. V jednom-režimu optického vlákna má rozptyl optického vlákna malý vliv. Hlavním faktorem omezujícím přenosovou vzdálenost je útlum optického vlákna, takže ke kompenzaci přenosové ztráty lze použít optický zesilovač. Je vhodný pro ultra-přenosové systémy na dlouhé vzdálenosti, jak je znázorněno na obrázku.

(2) EDFA se používá jako předzesilovač

Vzhledem k nízkým šumovým charakteristikám EDFA je velmi vhodný pro použití jako přední konec přijímače.
zesilovač. Předzesilování se týká polohy optického zesilovače na konci optického vlákna a před přijímačem, jak je znázorněno na obrázku. Zesílení slabých signálů před fotodetektorem potlačí degradaci poměru signálu -k-šumu způsobenou tepelným šumem v přijímači.

(3) EDFA se používá jako výkonový zesilovač

Výkonový zesilovač umístí EDFA přímo za optický vysílač pro zvýšení výstupního výkonu. Jak je znázorněno na obrázku, může obecně zvýšit přenosovou vzdálenost o 10 až 100 km. Pokud je současně použit předzesilovač, lze dosáhnout 200-250 km nereléového podmořského přenosu. Protože je výkonový zesilovač umístěn přímo za optickým vysílačem, je jeho příkon vyšší a požadovaný výkon čerpadla je také vyšší. Jeho vstup je obecně nad -8dBm a jeho zisk musí být větší než 5dB.