Amplifikaturi ottiċi fil-qasam tal-komunikazzjoni bil-fibra ottika
An amplifikatur ottikuhuwa apparat li jamplifika s-sinjali ottiċi. Fil-qasam tal-komunikazzjoni tal-fibra ottika, prinċipalment għandu r-rwoli li ġejjin: 1. It-titjib u l-amplifikazzjoni tal-qawwa ottika. Billi tpoġġi l-amplifikatur ottiku fit-tarf ta' quddiem tat-trasmettitur ottiku, il-qawwa ottika li tidħol fil-fibra tista' tiżdied. 2. Amplifikazzjoni tar-relay online, li tissostitwixxi r-Ripetituri eżistenti fis-sistemi ta' komunikazzjoni tal-fibra ottika; 3. Preamplifikazzjoni: Qabel il-fotoditekter fit-tarf li jirċievi, is-sinjal tad-dawl dgħajjef jiġi pre-amplifikat biex tittejjeb is-sensittività tar-riċeviment.
Fil-preżent, l-amplifikaturi ottiċi adottati fil-komunikazzjoni tal-fibra ottika jinkludu prinċipalment it-tipi li ġejjin: 1. Amplifikatur ottiku semikonduttur (Amplifikatur ottiku SOA)/Amplifikatur tal-lejżer semikonduttur (Amplifikatur ottiku SLA); 2. Amplifikaturi tal-fibra ddoppjati b'elementi rari tad-dinja, bħal amplifikaturi tal-fibra ddoppjati bil-lixka (Amplifikatur ottiku EDFA), eċċ. 3. Amplifikaturi tal-fibra mhux lineari, bħal amplifikaturi Raman tal-fibra, eċċ. Din li ġejja hija introduzzjoni qasira rispettivament.
1. Amplifikaturi ottiċi tas-semikondutturi: Taħt kundizzjonijiet ta' applikazzjoni differenti u b'riflettanza differenti tal-wiċċ tat-tarf, il-lejżers tas-semikondutturi jistgħu jipproduċu diversi tipi ta' amplifikaturi ottiċi tas-semikondutturi. Jekk il-kurrent tas-sewqan tal-lejżer tas-semikondutturi jkun inqas mil-limitu tiegħu, jiġifieri, l-ebda lejżer ma jiġi ġġenerat, f'dan il-ħin, sinjal ottiku jiddaħħal f'tarf wieħed. Sakemm il-frekwenza ta' dan is-sinjal ottiku tkun qrib iċ-ċentru spettrali tal-lejżer, dan jiġi amplifikat u joħroġ mit-tarf l-ieħor. Dan it-tip ta'amplifikatur ottiku tas-semikondutturijissejjaħ amplifikatur ottiku tat-tip Fabry-Perrop (FP-SLA). Jekk il-lejżer ikun preġudikat 'il fuq mil-limitu, is-sinjal ottiku dgħajjef ta' mod wieħed jidħol minn tarf wieħed, sakemm il-frekwenza ta' dan is-sinjal ottiku tkun fl-ispettru ta' dan il-lejżer multimode, is-sinjal ottiku jiġi amplifikat u msakkar f'ċertu mod. Dan it-tip ta' amplifikatur ottiku jissejjaħ amplifikatur tat-tip imsakkar bl-injazzjoni (IL-SLA). Jekk iż-żewġt itruf ta' lejżer semikonduttur ikunu miksija bil-mera jew evaporati b'saff ta' film anti-riflessjoni, u b'hekk l-emissività tiegħu tkun żgħira ħafna u ma tkunx tista' tifforma kavità reżonanti Fabry-Perrop, meta s-sinjal ottiku jgħaddi mis-saff attiv tal-gwida tal-mewġ, jiġi amplifikat waqt li jivvjaġġa. Għalhekk, dan it-tip ta' amplifikatur ottiku jissejjaħ amplifikatur ottiku tat-tip ta' mewġa li tivvjaġġa (TW-SLA), u l-istruttura tiegħu hija murija fil-figura li ġejja. Minħabba li l-bandwidth tal-amplifikatur ottiku tat-tip traveling wave huwa tliet ordnijiet ta' kobor akbar minn dak tal-amplifikatur tat-tip Fabry-Perot, u l-bandwidth ta' 3dB tiegħu jista' jilħaq 10THz, jista' jamplifika sinjali ottiċi ta' diversi frekwenzi u huwa amplifikatur ottiku promettenti ħafna.
2. Amplifikatur tal-fibra ddoppjata bil-lixka: Jikkonsisti fi tliet partijiet: L-ewwel waħda hija fibra ddoppjata b'tul li jvarja minn diversi metri sa għexieren ta' metri. Dawn l-impuritajiet huma prinċipalment joni tad-dinja rari, li jiffurmaw il-materjal ta' attivazzjoni tal-lejżer; It-tieni waħda hija s-sors tal-pompa tal-lejżer, li jipprovdi enerġija ta' wavelengths xierqa biex jeċita l-joni tad-dinja rari ddoppjati sabiex tinkiseb l-amplifikazzjoni tad-dawl. It-tielet waħda hija l-akkoppjatur, li jippermetti li d-dawl tal-pompa u d-dawl tas-sinjal jingħaqdu mal-materjal ta' attivazzjoni tal-fibra ottika ddoppjata. Il-prinċipju tax-xogħol ta' amplifikatur tal-fibra huwa simili ħafna għal dak ta' lejżer ta' stat solidu. Jikkawża stat ta' distribuzzjoni tan-numru ta' partiċelli invers fil-materjal attivat bil-lejżer u jiġġenera radjazzjoni stimulata. Biex tinħoloq stat ta' distribuzzjoni ta' inverżjoni tan-numru ta' partiċelli stabbli, għandhom ikunu involuti aktar minn żewġ livelli ta' enerġija fit-tranżizzjoni ottika, tipikament sistemi ta' tliet livelli u erba' livelli, b'provvista kontinwa ta' enerġija minn sors tal-pompa. Sabiex l-enerġija tiġi pprovduta b'mod effettiv, it-tul tal-mewġa tal-foton tal-pompa għandu jkun iqsar minn dak tal-foton tal-lejżer, jiġifieri, l-enerġija tal-foton tal-pompa għandha tkun akbar minn dik tal-foton tal-lejżer. Barra minn hekk, il-kavità reżonanti tifforma feedback pożittiv, u b'hekk jista' jiġi ffurmat amplifikatur tal-lejżer.
3. Amplifikaturi tal-fibra mhux lineari: Kemm l-amplifikaturi tal-fibra mhux lineari kif ukoll l-amplifikaturi tal-fibra tal-erbju jaqgħu taħt il-kategorija ta' amplifikaturi tal-fibra. Madankollu, tal-ewwel jużaw l-effett mhux lineari tal-fibri tal-kwarz, filwaqt li tat-tieni jużaw fibri tal-kwarz iddoppjati bl-erbju biex jaġixxu fuq mezzi attivi. Fibri ottiċi ordinarji tal-kwarz jiġġeneraw effetti mhux lineari qawwija taħt l-azzjoni ta' dawl qawwi tal-pompa ta' wavelengths xierqa, bħal tifrix Raman stimulat (SRS), tifrix Brillouin stimulat (SBS), u effetti ta' taħlit ta' erba' mewġ. Meta s-sinjal jiġi trasmess tul il-fibra ottika flimkien mad-dawl tal-pompa, id-dawl tas-sinjal jista' jiġi amplifikat. Għalhekk, jiffurmaw amplifikaturi Raman tal-fibra (FRA), amplifikaturi Brillouin (FBA), u amplifikaturi parametriċi, li kollha huma amplifikaturi tal-fibra distribwiti.
Sommarju: Id-direzzjoni komuni tal-iżvilupp tal-amplifikaturi ottiċi kollha hija qligħ għoli, qawwa għolja tal-ħruġ, u figura ta' storbju baxx.
Ħin tal-posta: Mejju-08-2025