Optical amplifier sa natad sa komunikasyon sa optical fiber

Optical amplifier sa natad sa komunikasyon sa optical fiber

An optical amplifiermao ang usa ka himan nga amplifies optical signal. Sa natad sa komunikasyon sa optical fiber, nag-una kini nga nagdula sa mga musunod nga papel: 1. Pagpauswag ug pagpadako sa gahum sa optical. Pinaagi sa pagbutang sa optical amplifier sa atubangan nga tumoy sa optical transmitter, ang optical power nga mosulod sa fiber mahimong madugangan. 2. Online relay amplification, pag-ilis sa kasamtangan nga Repeater sa optical fiber communication systems; 3. Preamplification: Sa wala pa ang photodetector sa pagdawat nga katapusan, ang huyang nga signal sa kahayag pre-amplified aron mapalambo ang pagkasensitibo sa pagdawat.

Sa pagkakaron, ang Optical amplifier nga gisagop sa Optical fiber komunikasyon nag-una naglakip sa mosunod nga mga matang: 1. Semiconductor optical amplifier (SOA Optical amplifier)/ Semiconductor laser amplifier (SLA Optical amplifier); 2. Rare earth-doped fiber amplifier, sama sa bait-doped fiber amplifier (EDFA Optical amplifier), ug uban pa 3. Nonlinear fiber amplifier, sama sa fiber Raman amplifier, ug uban pa. Ang mosunod usa ka mubo nga pasiuna matag usa.

1. Semiconductor optical amplifiers: Ubos sa lain-laing mga kondisyon sa aplikasyon ug uban sa lain-laing mga katapusan sa nawong reflectance, semiconductor lasers makahimo sa lain-laing mga matang sa semiconductor optical amplifier. Kung ang nagmaneho karon sa semiconductor laser mas ubos kaysa sa threshold niini, nga mao, wala’y laser nga nahimo, sa kini nga oras, usa ka optical signal ang gi-input sa usa ka tumoy. Hangtud nga ang frequency niini nga optical signal duol sa spectral center sa laser, kini mapadako ug output gikan sa pikas tumoy. Kini nga matang sasemiconductor optical amplifiergitawag nga Fabry-Perrop type optical amplifier (FP-SLA). Kung ang laser bias sa ibabaw sa threshold, ang huyang nga single-mode optical signal input gikan sa usa ka tumoy, basta ang frequency niini nga optical signal anaa sa sulod sa spectrum niini nga multimode laser, ang optical signal mapadako ug ma-lock sa usa ka mode. Kini nga matang sa optical amplifier gitawag nga injaction-locked type amplifier (IL-SLA). Kung ang duha ka tumoy sa usa ka semiconductor laser adunay salamin nga adunay sapaw o evaporated sa usa ka layer sa anti-reflection film, nga naghimo sa emissivity niini nga gamay kaayo ug dili makahimo sa usa ka Fabry-Perrow resonant nga lungag, kung ang optical signal moagi sa aktibo nga waveguide layer, kini mapadako samtang nagbiyahe. Busa, kini nga matang sa optical amplifier gitawag nga traveling wave type optical amplifier (TW-SLA), ug ang istruktura niini gipakita sa mosunod nga numero. Tungod kay ang bandwidth sa traveling wave type optical amplifier maoy tulo ka order sa magnitude nga mas dako kay sa Fabry-Perot type amplifier, ug ang 3dB bandwidth niini makaabot sa 10THz, kini makapadako sa optical signal sa lain-laing mga frequency ug usa ka maayo kaayo nga optical amplifier.

2. Paon-doped fiber amplifier: Kini naglangkob sa tulo ka mga bahin: Ang una mao ang usa ka doped fiber nga adunay gitas-on gikan sa pipila ka metros ngadto sa napulo ka metros. Kini nga mga hugaw kasagaran talagsaon nga mga ion sa yuta, nga nagporma sa materyal nga pagpaaktibo sa laser; Ang ikaduha mao ang tinubdan sa laser pump, nga naghatag kusog sa angay nga mga wavelength aron mapukaw ang doped rare earth ions aron makab-ot ang pagpadako sa kahayag. Ang ikatulo mao ang coupler, nga makapahimo sa pump light ug signal light nga magkapares ngadto sa doped optical fiber activating material. Ang prinsipyo sa pagtrabaho sa usa ka fiber amplifier susama kaayo sa usa ka solid-state laser. Nagpahinabo kini sa usa ka nabalik nga estado sa pag-apod-apod sa numero sa partikulo sa sulod sa materyal nga gi-aktibo sa laser ug nagpatunghag stimulated radiation. Aron makamugna og usa ka lig-on nga partikulo nga gidaghanon sa pag-apod-apod sa estado, labaw pa sa duha ka lebel sa enerhiya ang kinahanglan nga moapil sa optical transisyon, kasagaran tulo ka lebel ug upat ka lebel nga mga sistema, nga adunay padayon nga suplay sa enerhiya gikan sa usa ka tinubdan sa bomba. Aron makahatag kusog 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 pa kay sa laser photon. Dugang pa, ang resonant nga lungag nagporma usa ka positibo nga feedback, ug sa ingon mahimo ang usa ka amplifier sa laser.

3. Nonlinear fiber amplifiers: Ang nonlinear fiber amplifiers ug erbium fiber amplifiers nahulog ubos sa kategoriya sa fiber amplifiers. Bisan pa, ang nauna naggamit sa nonlinear nga epekto sa mga quartz fibers, samtang ang naulahi naggamit sa erbium-doped quartz fibers aron molihok sa aktibo nga media. Ang ordinaryo nga quartz optical fibers makamugna ug lig-on nga nonlinear nga mga epekto ubos sa aksyon sa kusog nga pump light sa angay nga wavelength, sama sa stimulated Raman scattering (SRS), stimulated Brillouin scattering (SBS), ug four-wave mixing effects. Kung ang signal gipasa sa optical fiber kauban ang pump light, ang signal light mahimong mapadako. Busa, nagporma sila og fiber Raman amplifiers (FRA), Brillouin amplifier (FBA), ug parametric amplifier, nga ang tanan gipang-apod-apod nga fiber amplifier.

Katingbanan: Ang sagad nga direksyon sa pag-uswag sa tanan nga mga optical amplifier mao ang taas nga ganansya, taas nga gahum sa output, ug gamay nga numero sa kasaba.