Optical Communications Theory

Erbium-Doped Fiber Amplifier (EDFA)

Author: VTSC Category: CATV Date: 22 March 2009

References: [1].

За усилване на сигналите, предавани по оптичния канал на CATV системи, са се наложили усилвателите, в които се използва легирано с ербий оптично влакно (EDFA). Причините за това са както ниската им цена и лесна реализация, така и отличните им параметри в C обхвата (1525-1565 nm), а именно голям коефициент на усилване (30-50 dB), широк работен обхват (» 50 nm), малък коефициент на шум (3-5 dB) и сравнително високо ниво на изходния сигнал (10-20 dBm). Принципът на действие на EDFA се основава на поглъщане на енергията на светлината, генерирана от напомпващия източник, от легираните във влакното ербиеви атоми и преизлъчването ú в обхвата на усилвания сигнал.  В EDFA освен стимулирана е налице и спонтанна емисия на фотони, която поражда шум, наречен усилена спонтанна емисия (ASE). Изследванията показват, че най-ефективни са EDFA, в които напомпващият сигнал е с дължина на вълната  980 nm или 1480 nm. Когато напомпващият лазер работи с l = 980 nm, се постига по-малък коефициент на шум, а при работата му с l = 1480 nm – по-високо ниво на усиления сигнал. Съществуват три основни схеми за реализиране на EDFA, различаващи се по начина на подаване на напомпващата светлина към влакното. Схемата, в която посоката на сигнала от активиращия лазер съвпада с тази на усилвания сигнал (с право напомпване), осигурява по-ниски нива на шум от ASE. За разлика от нея схемата с обратно напомпване позволява да се постигнат по-големи изходни мощности на насищане. Предимствата на двете схеми (малък коефициент на шум и голяма изходна мощност) са обединени в третата схема, която е с двустранното напомпване.

No Comments »

No comments yet.

RSS feed for comments on this post. TrackBack URI

Leave a comment

You must be logged in to post a comment.