Pamamahagi ng laser amplifier

Kahulugan: Fiber amplifier sa isang fiber optic data link, ang proseso ng amplification na nangyayari sa isang napakahabang transmission fiber.

Para sa mga long fiber link na ginagamit sa long-distance na paghahatid ng data, kailangan ng isa o higit pang fiber amplifier para matiyak ang sapat na signal power sa receiver at para mapanatili ang sapat na signal-to-noise ratio habang tinitiyak ang kaunting error rate. Sa maraming kaso, ang mga amplifier na ito ay discrete, na ipinapatupad gamit ang ilang metro ng bihirang earth-doped fiber, na binomba ng isang fiber-coupled diode laser, minsan bilang bahagi ng transmitter o sa harap lamang ng receiver, o sa gitna ng transmission. hibla na ginagamit sa isang lugar. Ang isang distributed amplifier sa mismong transmission fiber ay maaari ding gamitin. Ang ilaw ng bomba ay karaniwang ini-inject sa receiver o transmitter port, o ang parehong port ay ini-inject nang sabay. Ang ipinamahagi na amplifier na ito ay maaaring makamit ang katulad na pangkalahatang pakinabang, ngunit ang pakinabang sa bawat haba ng yunit ay mas mababa. Nangangahulugan ito na maaari itong mapanatili ang isang makatwirang antas ng kapangyarihan ng signal sa pagkakaroon ng mga pagkawala ng transmission, sa halip na dagdagan ang kapangyarihan ng ilang decibel.

Mga kalamangan at kahinaan:

Ang isang bentahe ng paggamit ng mga distributed amplifiers ay ang mas mababang amplifier noise build-up sa link. Ito ay higit sa lahat dahil ang lakas ng signal ay pinananatili sa lahat ng oras sa halip na sa isang napakababang antas, tulad ng kaso sa mga discrete amplifier. Mababawasan ang peak signal power nang hindi nagdaragdag ng ingay ng amplifier. Talagang binabawasan nito ang potensyal na nakapipinsalang fiber nonlinear effect.

Ang isang napakalaking kawalan ng mga ipinamahagi na amplifier ay ang pangangailangan para sa mas mataas na lakas ng bomba. Nalalapat ito sa mga Raman amplifier at rare earth doped amplifier, na tinalakay sa ibaba.

Ang mga bentahe ng iba't ibang uri ng mga amplifier ay nakasalalay sa sistema ng paghahatid at mga katangian nito. Halimbawa, para sa mga system na nakabatay lamang sa mga soliton, mahalagang mga salik na dapat isaalang-alang ay ang wavelength range at signal bandwidth.

Ibinahagi ang laser amplifier

Ang mga amplifier ng pamamahagi ay maaaring ipatupad sa dalawang magkaibang anyo. Ang unang paraan ay ang paggamit ng transmission fiber na naglalaman ng ilang rare earth doped ions, tulad ng erbium ions, ngunit ang doping concentration ay kailangang mas mababa kaysa sa ordinaryong amplifier fibers. Kahit na ang silica fiber ay karaniwang ginagamit para sa mga komunikasyon, ang solubility nito sa mga rare earth ions ay napakababa, at ang mababang doping ay maaaring maiwasan ang mga epekto ng pagsusubo. Gayunpaman, dahil ang transmission optical fiber ay mayroon ding ilang iba pang mga limitasyon, mahirap i-optimize ang optical fiber upang magkaroon ng malaking bandwidth ng gain. Sa partikular, ang anumang doping ay magpapataas ng pagkalugi ng transmission, na hindi isang seryosong problema sa maikling discrete amplifier.

Dahil ang pump light ng ipinamahagi na amplifier ay kailangan ding ipadala sa mahabang distansya, makakaranas ito ng pagkawala ng transmission. Kung ang wavelength ng pump ay mas maliit kaysa sa wavelength ng signal, mas malaki pa ang pagkawala kaysa sa signal light. Samakatuwid, ang mahabang pamamahagi ng erbium-doped amplifier ay kailangang gumamit ng 1.45 micron pump light sa halip na ang karaniwang ginagamit na 980nm light. Ito naman ay maglalagay ng higit pang mga paghihigpit sa parang multo na hugis ng gain ng amplifier. Kahit na may mahabang wavelength ng pump, mas mataas ang pump power na kinakailangan dahil sa mga pagkawala ng pump kumpara sa mga discrete fiber amplifier.

Ibinahagi ang Raman Amplifier

Ang isa pang uri ng distributed amplifier ay ang Raman amplifier, na hindi nangangailangan ng rare earth doping. Sa halip, gumagamit ito ng stimulated Raman scattering upang makamit ang proseso ng amplification. Gayundin, mahirap i-optimize ang mga transmission fiber para sa mga proseso ng amplification ng Raman dahil kailangang mababa ang pagkalugi ng transmission at nakakaranas din ang pump light ng transmission loss. Samakatuwid, kinakailangan ang napakataas na lakas ng bomba.

Ang nakuha spectrum ng pinagmumulan ng bomba ay nakasalalay sa kemikal na komposisyon ng fiber core. Ang isang nakatutok na mas malawak na spectrum ng gain ay maaaring makamit sa pamamagitan ng pagsasama-sama ng iba't ibang wavelength ng pump.