Kenmerken en toepassingen van glasvezel-gedoteerde versterkers

De versterkingscoëfficiënt g(z) houdt verband met het verschil in het aantal deeltjes tussen hoge energieniveaus en lage energieniveaus en het pompvermogen. Door de versterkingscoëfficiënt g(z) over de gehele lengte van de erbium-gedoteerde vezel te integreren, wordt de versterking GE van de-gedoteerde vezelglasvezel versterkerkan worden verkregen. Daarom moet de versterking van de versterker gerelateerd zijn aan de pompintensiteit en de lengte van de vezel.

De g-in-curve van erbium-gedoteerde siliciumvezel wordt weergegeven in figuur 3-27. Uit de figuur blijkt dat de versterkingscoëfficiënt varieert met verschillende golflengten.
Optische vezel heeft een bandbreedte van 200 nm in het gebied met laag-verlies van 1,55 μm, terwijl de momenteel gebruikte EDFA-versterkingsbandbreedte slechts ongeveer 35 nm bedraagt.

In de figuur worden verschillende toepassingen van optische versterkers getoond. Afhankelijk van de locatie van de optische versterker in de optische link, kunnen de toepassingen ervan in 3 typen worden verdeeld:

 

 

(1) EDFA wordt gebruikt als lijnversterker. EDFA wordt gebruikt als lijnversterker.

Lijnversterker is een belangrijke toepassing in optische vezelcommunicatiesystemen. In een single-communicatiesysteem met optische vezels heeft de verspreiding van de optische vezel een kleine impact. De belangrijkste factor die de transmissieafstand beperkt, is de verzwakking van de optische vezel, zodat de optische versterker kan worden gebruikt om het transmissieverlies te compenseren. Het is geschikt voor ultra-transmissiesystemen over lange afstanden, zoals weergegeven in de afbeelding.

(2) EDFA wordt gebruikt als voorversterker

Door de lage ruiseigenschappen van EDFA is het zeer geschikt om te gebruiken als front-end van een ontvanger.
versterker. Voorversterking heeft betrekking op de positie van de optische versterker aan het einde van de optische vezelverbinding en vóór de ontvanger, zoals weergegeven in de afbeelding. Het versterken van zwakke signalen vóór de fotodetector onderdrukt de verslechtering van de signaal{2}}tot-ruisverhouding die wordt veroorzaakt door thermische ruis in de ontvanger.

(3) EDFA wordt gebruikt als eindversterker

De eindversterker plaatst de EDFA direct achter de optische zender om het uitgangsvermogen te vergroten. Zoals weergegeven in de afbeelding, kan het de transmissieafstand over het algemeen met 10 tot 100 km vergroten. Als de voorversterker tegelijkertijd wordt gebruikt, kan onderzeese transmissie zonder relais over 200-250 km worden bereikt. Omdat de eindversterker direct achter de optische zender is geplaatst, is het ingangsvermogen hoger en is het benodigde pompvermogen ook hoger. De input ligt doorgaans boven de -8 dBm en de versterking moet groter zijn dan 5 dB.