Mga optical amplifier sa natad sa komunikasyon sa optical fiber
An optikal nga amplifierAng *Optical Relay Amplification* usa ka aparato nga nagpadako sa mga optical signal. Sa natad sa komunikasyon sa optical fiber, kini adunay mosunod nga mga papel: 1. Pagpalambo ug pagpadako sa optical power. Pinaagi sa pagbutang sa optical amplifier sa atubangan nga bahin sa optical transmitter, ang optical power nga mosulod sa fiber mahimong madugangan. 2. Online relay amplification, pag-ilis sa kasamtangang mga Repeater sa mga sistema sa komunikasyon sa optical fiber; 3. Preamplification: Sa dili pa ang photodetector sa receiving end, ang huyang nga light signal gi-pre-amplified aron mapalambo ang receiving sensitivity.
Sa pagkakaron, ang mga Optical amplifier nga gigamit sa komunikasyon sa Optical fiber naglakip sa mosunod nga mga klase: 1. Semiconductor optical amplifier (SOA Optical amplifier)/Semiconductor laser amplifier (SLA Optical amplifier); 2. Mga rare earth-doped fiber amplifier, sama sa bait-doped fiber amplifiers (EDFA Optical amplifier), ug uban pa. 3. Mga nonlinear fiber amplifier, sama sa fiber Raman amplifier, ug uban pa. Ang mosunod usa ka mubo nga pasiuna, matag usa.
1. Mga semiconductor optical amplifier: Ubos sa lain-laing mga kondisyon sa aplikasyon ug uban ang lain-laing mga end face reflectance, ang mga semiconductor laser makahimo og lain-laing mga klase sa semiconductor optical amplifier. Kung ang driving current sa semiconductor laser mas ubos kaysa sa threshold niini, nga mao, walay laser nga namugna, niining panahona, usa ka optical signal ang gi-input sa usa ka tumoy. Basta ang frequency niining optical signal duol sa spectral center sa laser, kini ma-amplify ug ma-output gikan sa pikas tumoy. Kini nga klase sasemiconductor optical amplifiergitawag og Fabry-Perrop type optical amplifier (FP-SLA). Kon ang laser mo-bias labaw sa threshold, ang huyang nga single-mode optical signal mosulod gikan sa usa ka tumoy, basta ang frequency niining optical signal naa sa sulod sa spectrum niining multimode laser, ang optical signal ma-amplify ug ma-lock sa usa ka piho nga mode. Kini nga klase sa optical amplifier gitawag og injaction-locked type amplifier (IL-SLA). Kon ang duha ka tumoy sa semiconductor laser gi-mirror-coat o gi-evaporate gamit ang usa ka layer sa anti-reflection film, nga maghimo sa emissivity niini nga gamay kaayo ug dili makaporma og Fabry-Perrow resonant cavity, kon ang optical signal moagi sa active waveguide layer, kini ma-amplify samtang nagbiyahe. Busa, kini nga klase sa optical amplifier gitawag og traveling wave type optical amplifier (TW-SLA), ug ang istruktura niini gipakita sa mosunod nga hulagway. Tungod kay ang bandwidth sa traveling wave type optical amplifier tulo ka order sa magnitude nga mas dako kay sa Fabry-Perot type amplifier, ug ang 3dB bandwidth niini makaabot sa 10THz, mahimo niini nga mapadako ang mga optical signal sa lainlaing mga frequency ug usa ka maayong optical amplifier.
2. Bait-doped fiber amplifier: Kini gilangkoban sa tulo ka bahin: Ang una usa ka doped fiber nga adunay gitas-on gikan sa pipila ka metros hangtod napulo ka metros. Kini nga mga hugaw kasagaran mga rare earth ions, nga nagporma sa laser activation material; Ang ikaduha mao ang laser pump source, nga naghatag og enerhiya sa angay nga wavelengths aron ma-excite ang doped rare earth ions aron makab-ot ang amplification sa kahayag. Ang ikatulo mao ang coupler, nga nagtugot sa pump light ug signal light nga mag-couple sa doped optical fiber activating material. Ang prinsipyo sa pagtrabaho sa usa ka fiber amplifier susama kaayo sa usa ka solid-state laser. Kini hinungdan sa usa ka reversed particle number distribution state sulod sa laser-activated material ug makamugna og stimulated radiation. Aron makahimo og stable particle number inversion distribution state, labaw sa duha ka energy level ang kinahanglan nga iapil sa optical transition, kasagaran three-level ug four-level systems, nga adunay padayon nga supply sa enerhiya gikan sa pump source. Aron makahatag og enerhiya nga epektibo, ang wavelength sa pump photon kinahanglan nga mas mubo kaysa sa laser photon, nga mao, ang enerhiya sa pump photon kinahanglan nga mas dako kaysa sa laser photon. Dugang pa, ang resonant cavity moporma og positibong feedback, ug sa ingon usa ka laser amplifier ang maporma.
3. Mga Nonlinear fiber amplifier: Ang mga nonlinear fiber amplifier ug erbium fiber amplifier parehong nahisakop sa kategorya sa fiber amplifier. Apan, ang una naggamit sa nonlinear nga epekto sa quartz fibers, samtang ang ikaduha naggamit sa erbium-doped quartz fibers aron molihok sa aktibong media. Ang ordinaryong quartz optical fibers makamugna og kusog nga nonlinear nga mga epekto ubos sa aksyon sa kusog nga pump light sa angay nga wavelengths, sama sa stimulated Raman scattering (SRS), stimulated Brillouin scattering (SBS), ug four-wave mixing effects. Kung ang signal ipadala ubay sa optical fiber uban sa pump light, ang signal light mahimong mapadako. Busa, kini maporma nga fiber Raman amplifiers (FRA), Brillouin amplifiers (FBA), ug parametric amplifiers, nga tanan mga distributed fiber amplifiers.
Sumaryo: Ang kasagarang direksyon sa pag-uswag sa tanang optical amplifier mao ang taas nga gain, taas nga output power, ug ubos nga noise figure.
Oras sa pag-post: Mayo-08-2025