Egenskaper og bruksområder for fiber-dopede forsterkere

Forsterkningskoeffisienten g(z) er relatert til forskjellen i antall partikler mellom høye energinivåer og lave energinivåer og pumpeeffekten. Ved å integrere forsterkningskoeffisienten g(z) over hele lengden av den erbium-dopete fiberen, blir forsterkningen GE til fiberen-dopetfiberforsterkerkan fås. Derfor bør forsterkerens forsterkning være relatert til pumpeintensiteten og lengden på fiberen.

G-in-kurven til erbium-dopet silisiumfiber er vist i figur 3-27. Det kan sees av figuren at forsterkningskoeffisienten varierer med ulike bølgelengder.
Optisk fiber har en båndbredde på 200 nm i 1,55 μm lavt--tap-området, mens den nåværende brukte EDFA-forsterkningsbåndbredden bare er omtrent 35 nm.

Flere bruksområder for optiske forsterkere er vist i figuren. Avhengig av plasseringen av den optiske forsterkeren i den optiske lenken, kan dens applikasjoner deles inn i 3 typer:

 

 

(1) EDFA brukes som linjeforsterker. EDFA brukes som linjeforsterker.

Linjeforsterker er en viktig applikasjon i optiske fiberkommunikasjonssystemer. I et enkelt-modus optisk fiberkommunikasjonssystem har spredningen av den optiske fiberen liten innvirkning. Hovedfaktoren som begrenser overføringsavstanden er dempningen av den optiske fiberen, slik at den optiske forsterkeren kan brukes til å kompensere for overføringstapet. Den er egnet for ultra-transmisjonssystemer for lang avstand, som vist på figuren.

(2) EDFA brukes som forforsterker

På grunn av de lave støyegenskapene til EDFA, er den veldig egnet til å brukes som frontend på en mottaker.
forsterker. Forforsterkning refererer til posisjonen til den optiske forsterkeren ved enden av den optiske fiberlinken og før mottakeren, som vist på figuren. Å forsterke svake signaler før fotodetektoren undertrykker signal-til-støyforholdsforringelse forårsaket av termisk støy i mottakeren.

(3) EDFA brukes som en effektforsterker

Effektforsterkeren plasserer EDFA direkte etter den optiske senderen for å øke utgangseffekten. Som vist i figuren, kan det generelt øke overføringsavstanden med 10 til 100 km. Hvis forforsterkeren brukes samtidig, kan 200-250 km ikke-relé ubåtoverføring oppnås. Siden effektforsterkeren er plassert rett bak den optiske senderen, er inngangseffekten høyere og den nødvendige pumpeeffekten også høyere. Inngangen er vanligvis over -8dBm, og forsterkningen må være større enn 5dB.