Optikai erősítő bevezetése
Az optikai kommunikációs hálózatok gyors fejlődésével hosszabb átviteli hossz szükséges. Az optikai erősítő megfelel az optikai kommunikációs hálózatok követelményeinek. Az optikai erősítő olyan eszköz, amely közvetlenül egy optikai jelet erősít, anélkül, hogy először elektromos jelké alakítaná. Az optikai erősítő optikai üreg nélküli lézernek tekinthető, vagy olyan, amelyben az üregből származó visszacsatolás elnyomódik. Ez a hozzászólás segít az optikai erősítő jobb megértésében.
Az alapvető optikai kommunikációs kapcsolat tartalmaz egy adó- és vevőegységet, amelyhez egy optikai szálkábel kapcsolódik. Bár az optikai szálakban továbbított jelek sokkal kisebb csillapítást szenvednek, mint más médiumokban, például rézben, még mindig van egy 100 km-es korlát a távolságok között, amiket a jelek el tudnak utazni, mielőtt túlságosan zajos lenne.
Az optikai erősítőket széles körben használják a száloptikás adatcsatlakozásokban. Az 1. ábrán az optikai erősítők az optikai adatkapcsolatok teljesítményének erősítésére használhatók. Egy erősítő erősítőt használnak egy optikai adó optikai kimenetének növelésére közvetlenül a jel optikai szálba történő belépése előtt. Az optikai jel az optikai szálban való mozgás közben csillapodik. Inline erősítőt használnak az optikai jel eredeti teljesítményszintjének visszaállítására (regenerálására). Az optikai vevőegység érzékenységének növelése érdekében az optikai szál összeköttetés végén optikai előerősítő működik.
1. ábra: Optikai erősítők száloptikai kommunikációs kapcsolatokban
A kimenő teljesítmény és a bemeneti teljesítmény aránya
Szerezzen be a kiáramlás teljesítményét
A hullámhossz-tartományok, amelyek felett az erősítő hatékony
Maxmum kimenő teljesítmény, amelyen túl nem érhető el erősítés
az erősítő fizikai feldolgozása miatt nem kívánt jel
Három leggyakrabban használt optikai erősítő van, amint az balról jobbra látható: erbium-adalékolt szálerősítő, a félvezető optikai erősítő és a szál Raman erősítő.
Az erősítő táptalaj egy üveg optikai szál, amelyet erbiumionokkal adunk. Az erbiumot egy külön optikai bemenettel egy populációs inverzió állapotába pumpáljuk. Az erbium-adalékkal rendelkező üveg optikai erősítő közeg 1550 nm-es szomszédságban lévő hullámhosszon erősíti a fényt - az optikai szálak minimális csillapítását érő optikai hullámhosszak. Az erbium-adalékolt szálerősítő (EDFA) a leginkább telepített szálerősítő. Az erbiummal kiegészített optikai szálerősítők (EDFAs) alacsony zajszinttel rendelkeznek és sok hullámhosszúságot képesek egyidejűleg erősíteni, így az EDFA az optikai kommunikáció legtöbb alkalmazásának választója.
2. ábra. Erbium-adalékolt szálerősítő működési elv
A nyereségközeg InGaAsP. Ezt az anyagot úgy alakíthatjuk ki, hogy optikai erősítést hajtson végre az optikai kommunikációhoz szükséges, 1,3 µm vagy közel 1,5 µm-es hullámhosszon. Más félvezetők használhatók az optikai jelek más hullámhosszon történő erősítésére. Az erősítő bemeneti és kimeneti felületei ellenállóak, hogy megakadályozzák az optikai visszacsatolást az erősítő közeghez és a lézerhez. A félvezető optikai erősítő a kis csomagolás jellemzőivel, az alacsony költségű alkalmazásokkal és az optikai kapcsoláshoz való potenciális felhasználással kiváló választás lehet a legtöbb ügyfélnek.
3. ábra. Félvezető optikai erősítő működési elve
Raman erősítőben a jelet Raman erősítéssel fokozzuk. Az EDFA-val és a SOA-val ellentétben az amplifikációs hatást a jel és a szivattyú lézer közötti nemlineáris kölcsönhatással érjük el egy optikai szálban. A Raman-erősítőnek két típusa van: elosztva és csomózva. Az elosztott Raman erősítő olyan, amelyben az átviteli szál erősítőközegként használatos a szivattyú hullámhosszának a jel hullámhosszával való multiplexelésével, míg a csomózott Raman erősítő egy speciális, rövidebb hosszúságú rostot használ az amplifikáció biztosítására.
4. ábra: Raman erősítő működési elve
Az optikai erősítő nagyon fontos szerepet játszik a modern optikai hálózatokban, lehetővé téve az adatok sok terabitjának továbbítását akár több ezer kilométeres távolságra is. A FOCC által biztosított optikai erősítők minden hálózati szegmenshez és alkalmazáshoz vannak tervezve. További információkért látogasson el a www.focc-fiber.com oldalra .