Samarqand davlat universiteti huzuridagi jomboy raqamli texnologiyalar texnikumi kompyuter tarmoqlari fanidan

Erbiy qo'shilgan tolali kuchaytirgichning EDFA printsipi

EDFA ning asosiy tuzilishi, asosan, faol muhitdan iborat (bir necha o'nlab metr uzunlikdagi erbiy qo'shilgan silika tolasi, yadro diametri 3-5 mikron, doping kontsentratsiyasi (25-1000) x {{3} }), nasos yorug'lik manbai (990 yoki 1480 nm)LD), optokuplerlar va optik izolyatorlar. Signal nuri va nasos nuri erbium tolasida bir xil yo'nalishda (birga pompalama), qarama-qarshi yo'nalishda (teskari nasos) yoki ikkala yo'nalishda (ikki tomonlama nasos) tarqalishi mumkin.

Signal nuri va nasos nuri bir vaqtning o'zida erbium tolasiga AOK qilinganida, erbium ionlari nasos nuri ta'sirida yuqori energiya darajasiga qo'zg'aladi va metastabil energiya darajasiga juda tez parchalanadi. Asosiy holatga qaytganda, signal nuriga mos keladigan fotonlar chiqariladi, shuning uchun signal kuchayadi. Uning kuchaytirilgan spontan emissiya (ASE) spektri katta tarmoqli kengligiga ega (20-40 nm gacha) va mos ravishda 1530 nm va 1550 nm ga mos keladigan ikkita tepalikka ega.

EDFA ning asosiy afzalliklari yuqori daromad, katta tarmoqli kengligi, yuqori chiqish quvvati, yuqori nasos samaradorligi, past kiritish yo'qotilishi va polarizatsiya holatlariga befarqlikdir.

Erbium qo'yilgan tolali kuchaytirgichlar qanday ishlaydi

Erbiy qo'shilgan tolali kuchaytirgich asosan erbiy qo'shilgan tolaning bir qismidan (uzunligi taxminan 10-30 m) va nasosli yorug'lik manbasidan iborat. Uning ishlash printsipi: erbiy qo'shilgan tola nasos yorug'lik manbai (to'lqin uzunligi 980 nm yoki 1480 nm) ta'sirida rag'batlantirilgan nurlanish hosil qiladi va nurlanish nuri kirish optik signaliga ekvivalent bo'lgan kirish optik signalining o'zgarishi bilan o'zgaradi. . kattalashtirildi. Tadqiqotlar shuni ko'rsatdiki, erbiy qo'shilgan tolali kuchaytirgich odatda 15-40db daromad olishi mumkin va o'rni masofasi dastlabki asosda 100 km dan ko'proqqa oshirilishi mumkin. Shunday ekan, odamlar savol bermay iloji yo‘q: Nega olimlar yorug‘lik to‘lqinlarining intensivligini oshirish uchun tolali kuchaytirgichlarda erbiy dopingidan foydalanishni o‘ylashdi?

Biz bilamizki, erbiy noyob yer elementining bir turi bo'lib, noyob tuproq elementi o'ziga xos tuzilish xususiyatlariga ega. Optik qurilmalarda noyob tuproq elementlarini doping uzoq vaqt davomida optik qurilmalarning ish faoliyatini yaxshilash uchun ishlatilgan, shuning uchun bu tasodifiy omil emas. Bundan tashqari, nima uchun nasos yorug'lik manbasining to'lqin uzunligi 980 nm yoki 1480 nm da tanlangan? Aslida, nasos yorug'lik manbasining to'lqin uzunligi 520 nm, 650 nm, 980 nm va 1480 nm bo'lishi mumkin, ammo amaliyot shuni ko'rsatdiki, to'lqin uzunligi 1480 nm bo'lgan nasos yorug'lik manbai eng yuqori lazer samaradorligiga ega, keyin esa to'lqin uzunligi bo'lgan nasos yorug'lik manbai.