۱. طبقه بنديFایبرAلوړونکي
د آپټیکل امپلیفیرونو درې اصلي ډولونه شتون لري:
(۱) د سیمیکمډکټر آپټیکل امپلیفیر (SOA، سیمیکمډکټر آپټیکل امپلیفیر)؛
(۲) د نادره ځمکنیو عناصرو (اربیوم ایر، تولیم ټي ایم، پراسیوډیمیم پی آر، روبیډیم این ډي، او نور) سره ډوپ شوي آپټیکل فایبر امپلیفیرونه، په عمده توګه د ایربیوم-ډوپ شوي فایبر امپلیفیرونه (ای ډي ایف اې)، او همدارنګه د تولیم-ډوپډ فایبر امپلیفیرونه (TDFA) او پراسیوډیمیم-ډوپډ فایبر امپلیفیرونه (PDFA)، او داسې نور.
(۳) غیر خطي فایبر امپلیفیرونه، په عمده توګه د فایبر رامان امپلیفیرونه (FRA، فایبر رامان امپلیفیر). د دې آپټیکل امپلیفیرونو اصلي فعالیت پرتله کول په جدول کې ښودل شوي.
EDFA (د ایربیم ډوپډ فایبر امپلیفیر)
د کوارټز فایبر د نادره ځمکنیو عناصرو (لکه Nd، Er، Pr، Tm، او نور) سره د ډوپ کولو له لارې یو څو سطحي لیزر سیسټم رامینځته کیدی شي، او د ان پټ سیګنال رڼا په مستقیم ډول د پمپ رڼا د عمل لاندې پراخه کیږي. د مناسب فیډبیک چمتو کولو وروسته، د فایبر لیزر جوړیږي. د Nd-doped فایبر امپلیفیر کاري طول موج 1060nm او 1330nm دی، او د فایبر آپټیک مخابراتو غوره سنک پورټ څخه د انحراف او نورو دلایلو له امله د هغې پراختیا او غوښتنلیک محدود دی. د EDFA او PDFA عملیاتي طول موجونه په ترتیب سره د آپټیکل فایبر مخابراتو ترټولو ټیټ زیان (1550nm) او صفر خپریدو طول موج (1300nm) کړکۍ کې دي، او TDFA په S-band کې کار کوي، کوم چې د آپټیکل فایبر مخابراتي سیسټم غوښتنلیکونو لپاره خورا مناسب دي. په ځانګړي توګه EDFA، ترټولو ګړندی پرمختګ، عملي شوی دی.
دPد EDFA اصل
د EDFA بنسټیز جوړښت په شکل 1(a) کې ښودل شوی، کوم چې په عمده توګه د فعال منځني (د ایربیوم-ډوپ شوي سیلیکا فایبر شاوخوا لس متره اوږد، د 3-5 مایکرون اصلي قطر او د (25-1000)x10-6 د ډوپینګ غلظت سره)، د پمپ رڼا سرچینه (990 یا 1480nm LD)، نظری کوپلر او نظری جلا کوونکی څخه جوړ شوی دی. د سیګنال رڼا او پمپ رڼا کولی شي په ورته لوري (کوډائریکشنل پمپینګ)، مخالف لوري (ریورس پمپینګ) یا دواړه لوري (دوه اړخیز پمپینګ) کې په ایربیوم فایبر کې خپریږي. کله چې د سیګنال رڼا او د پمپ رڼا په ورته وخت کې د ایربیوم فایبر ته داخل شي، د ایربیوم آیونونه د پمپ رڼا (شکل 1 (ب) د عمل لاندې د لوړې انرژۍ کچې ته هڅول کیږي، او په چټکۍ سره د میټاسټیبل انرژۍ کچې ته تخریب کیږي، کله چې دا د پیښې سیګنال رڼا د عمل لاندې د ځمکې حالت ته راستون شي، دا د سیګنال رڼا سره مطابقت لرونکي فوټونونه خپروي، ترڅو سیګنال پراخ شي. شکل 1 (ج) د هغې پراخ شوی ناڅاپي اخراج (ASE) سپیکٹرم دی چې د لوی بینډ ویت (تر 20-40nm پورې) او دوه څوکې په ترتیب سره د 1530nm او 1550nm سره مطابقت لري.
د EDFA اصلي ګټې لوړ ګټه، لوی بینډ ویت، لوړ تولیدي ځواک، د پمپ لوړ موثریت، د ننوتلو ټیټ ضایع، او د قطبي کولو حالت ته غیر حساسیت دي.
۲. د فایبر آپټیکل امپلیفیرونو سره ستونزې
که څه هم آپټیکل امپلیفیر (په ځانګړي توګه EDFA) ډیری غوره ګټې لري، دا یو مثالی امپلیفیر ندی. د اضافي شور سربیره چې د سیګنال SNR کموي، ځینې نورې نیمګړتیاوې هم شتون لري، لکه:
- د امپلیفیر بینډ ویت دننه د ګټې سپیکٹرم نابرابري د څو چینلونو د امپلیفیشن فعالیت اغیزه کوي؛
- کله چې آپټیکل امپلیفیرونه کاسکیډ شي، د ASE شور، فایبر خپریدو او غیر خطي اغیزو اغیزې به راټولې شي.
دا مسلې باید د تطبیق او سیسټم ډیزاین کې په پام کې ونیول شي.
۳. د آپټیکل فایبر مخابراتي سیسټم کې د آپټیکل امپلیفیر کارول
په نوري فایبر مخابراتي سیسټم کې،د فایبر آپټیکل امپلیفیرنه یوازې د لیږدونکي د بریښنا د لوړولو لپاره د لیږدونکي د بریښنا د لوړولو امپلیفیر په توګه کارول کیدی شي، بلکې د ترلاسه کونکي حساسیت ښه کولو لپاره د رسیدونکي د پری امپلیفیر په توګه هم کارول کیدی شي، او همدارنګه کولی شي دودیز آپټیکل-برقی-نظری ریپیټر ځای په ځای کړي، ترڅو د لیږد واټن وغځوي او ټول نظری اړیکه احساس کړي.
په نوري فایبر مخابراتي سیسټمونو کې، د لیږد واټن محدودولو اصلي عوامل د نوري فایبر ضایع کول او خپریدل دي. د تنګ سپیکٹرم رڼا سرچینې په کارولو سره، یا د صفر خپریدو طول موج ته نږدې کار کول، د فایبر خپریدو اغیزه کوچنۍ ده. دا سیسټم اړتیا نلري چې په هر ریل سټیشن کې د سیګنال وخت بشپړ بیا رغونه (3R ریلے) ترسره کړي. دا د آپټیکل امپلیفیر (1R ریلے) سره د آپټیکل سیګنال مستقیم پراخولو لپاره کافي دی. آپټیکل امپلیفیرونه نه یوازې د اوږد واټن ټرنک سیسټمونو کې کارول کیدی شي بلکه د آپټیکل فایبر توزیع شبکو کې هم کارول کیدی شي، په ځانګړي توګه د WDM سیسټمونو کې، ترڅو په ورته وخت کې ډیری چینلونه پراخ کړي.
۱) د ټرنک آپټیکل فایبر مخابراتي سیسټمونو کې د آپټیکل امپلیفیرونو کارول
شکل ۲ د ټرنک آپټیکل فایبر مخابراتي سیسټم کې د آپټیکل امپلیفیر د پلي کولو سکیماتیک ډیاګرام دی. (a) انځور ښیې چې آپټیکل امپلیفیر د ټرانسمیټر او د ریسیور د پری امپلیفیر د بریښنا د لوړولو امپلیفیر په توګه کارول کیږي ترڅو د غیر ریل فاصله دوه چنده شي. د مثال په توګه، د EDFA غوره کول، د سیسټم لیږد د ۱.۸ ګیګا بایټس/سیکنډ واټن له ۱۲۰ کیلومتره څخه ۲۵۰ کیلومتره ته لوړیږي یا حتی ۴۰۰ کیلومتره ته رسیږي. شکل ۲ (ب)-(د) د څو ریل سیسټمونو کې د آپټیکل امپلیفیرونو کارول دي؛ شکل (ب) د دودیز ۳R ریلې حالت دی؛ شکل (ج) د ۳R ریپیټرونو او آپټیکل امپلیفیرونو مخلوط ریلې حالت دی؛ شکل ۲ (د) دا د ټول آپټیکل ریلې حالت دی؛ په ټول آپټیکل مخابراتي سیسټم کې، دا د وخت او بیا تولید سرکټونه شامل نه دي، نو دا یو څه شفاف دی، او د "بریښنایی بوتل ویسکر" محدودیت شتون نلري. تر هغه چې د لیږلو او ترلاسه کولو تجهیزات په دواړو سرونو کې ځای په ځای شي، د ټیټ نرخ څخه لوړ نرخ ته لوړول اسانه دي، او آپټیکل امپلیفیر د ځای په ځای کولو ته اړتیا نلري.
۲) د آپټیکل فایبر توزیع شبکې کې د آپټیکل امپلیفیر کارول
د آپټیکل امپلیفیرونو (په ځانګړي توګه EDFA) د لوړ بریښنا تولید ګټې د براډبنډ توزیع شبکو کې خورا ګټورې دي (لکهد CATVشبکې). دودیز CATV شبکه کواکسیل کیبل غوره کوي، کوم چې باید په هرو څو سوو مترو کې پراخ شي، او د شبکې د خدماتو شعاع شاوخوا 7 کیلومتره ده. د آپټیکل امپلیفیرونو په کارولو سره د آپټیکل فایبر CATV شبکه نه یوازې د ویشل شوي کاروونکو شمیر ډیرولی شي، بلکه د شبکې لاره هم پراخه کولی شي. وروستیو پرمختګونو ښودلې چې د آپټیکل فایبر/هایبرډ (HFC) ویش د دواړو قوتونه جذبوي او قوي سیالي لري.
شکل ۴ د تلویزیون د ۳۵ چینلونو د AM-VSB ماډلیشن لپاره د آپټیکل فایبر توزیع شبکې یوه بیلګه ده. د ټرانسمیټر د رڼا سرچینه DFB-LD ده چې د ۱۵۵۰nm طول موج او د تولید ځواک یې ۳.۳dBm دی. د بریښنا توزیع امپلیفیر په توګه د ۴-سطحې EDFA کارول، د هغې د ننوتلو ځواک شاوخوا -۶dBm دی، او د تولید ځواک یې شاوخوا ۱۳dBm دی. د آپټیکل ریسیور حساسیت -۹.۲d Bm. د ۴ کچو توزیع وروسته، د کاروونکو ټول شمیر ۴.۲ ملیون ته رسیدلی، او د شبکې لاره له لسګونو کیلومترو څخه زیاته ده. د ازموینې د وزن لرونکي سیګنال څخه شور تناسب له ۴۵dB څخه ډیر و، او EDFA د CSO کمښت لامل نه شو.
د پوسټ وخت: اپریل-۲۳-۲۰۲۳