1. ТаснифиFиберAбаландбардорҳо
Се намуди асосии пурқувваткунандаи оптикӣ мавҷуданд:
(1) щуввазиёдкунандаи оптикии нимноқил (SOA, пурқувваткунандаи оптикии нимноқил);
(2) Қуттиҳои нахи оптикии бо унсурҳои нодири замин омехташуда (erbium Er, thulium Tm, praseodymium Pr, rubidium Nd ва ғайра), асосан пурқувваткунандаи нахи эрбиум (EDFA), инчунин қувватдиҳандаҳои нахи бо итолиёшудаи тулий (TDFA) ва пурқувваткунандаи нахи празеодим (PDFA) ва ғайра.
(3) щуввазиёдкунандаи нахи ѓайрихаттї, асосан пурзўркунандањои нахи Раман (FRA, Fiber Raman Amplifier). Муқоисаи асосии иҷрои ин қувватдиҳандаҳои оптикӣ дар ҷадвал нишон дода шудааст
EDFA (Ampplifier нахи Erbium Doped)
Як системаи лазерии бисёрсатҳиро метавон тавассути допинг кардани нахи кварц бо унсурҳои нодири замин (ба монанди Nd, Er, Pr, Tm ва ғайра) ташкил кард ва нури сигнали воридотӣ дар зери таъсири нури насос мустақиман пурзӯр карда мешавад. Пас аз пешниҳоди фикру мулоҳизаҳои мувофиқ, лазери нахи ташкил карда мешавад. Дарозии мавҷи кории пурқувваткунандаи нахи Nd-doped 1060nm ва 1330nm аст ва таҳия ва татбиқи он аз сабаби дуршавӣ аз беҳтарин бандари танӯраи алоқаи нахи оптикӣ ва дигар сабабҳо маҳдуд аст. Дарозии мавҷҳои кории EDFA ва PDFA мутаносибан дар равзанаи талафоти камтарин (1550 нм) ва дарозии мавҷҳои сифрӣ (1300 нм) алоқаи нахи оптикӣ ҷойгиранд ва TDFA дар бандҳои S кор мекунад, ки барои барномаҳои системаи алоқаи нахи оптикӣ хеле мувофиқанд. . Махсусан EDFA, ки босуръаттарин рушд аст, амалӣ буд.
ДарPПринсипи EDFA
Сохтори асосии EDFA дар расми 1(а) нишон дода шудааст, ки он асосан аз муҳити фаъол иборат аст (нахи кремнийи эрбиӣ тақрибан даҳҳо метр дарозӣ, диаметри аслӣ 3-5 микрон ва консентратсияи допинг (25)) -1000)x10-6), манбаи нури насос (990 ё 1480нм LD), пайвасткунаки оптикӣ ва изолятори оптикӣ. Нури сигналӣ ва нури насосӣ метавонанд дар як самт (насоси ҳамоҳангӣ), самтҳои муқобил (насоси баръакс) ё ҳар ду самт (насосҳои дуҷониба) дар нахи эрбиум паҳн шаванд. Вақте ки нури сигнал ва нури насос дар як вақт ба нахи эрбиум ворид карда мешавад, ионҳои эрбиум дар зери таъсири нури насос ба сатҳи баланди энергия ҳаяҷон меоянд (Расми 1 (б), системаи сесатҳи), ва ба зудӣ ба сатҳи энергияи метастабил фано мешавад, вақте ки он зери таъсири нури сигнали ҳодиса ба ҳолати замин бармегардад, он фотонҳои мувофиқи нури сигналро мебарорад, то сигнал пурзӯр шавад. Тасвири 1 (в) спектри афзояндаи стихиявии он (ASE) бо маҷрои калон (то 20-40 нм) ва ду қуллаи мутаносибан ба 1530 нм ва 1550 нм мебошад.
Бартариҳои асосии EDFA ин фоидаи баланд, маҷрои калон, қудрати баланди баромад, самаранокии баланди насос, талафоти ками воридшавӣ ва ҳассосият ба ҳолати поляризатсия мебошанд.
2. Мушкилот бо пурқувваткунандаи нахи оптикӣ
Ҳарчанд пурқувваткунандаи оптикӣ (махсусан EDFA) бартариҳои зиёди барҷаста дорад, он як пурқувваткунандаи идеалӣ нест. Илова ба садои иловагӣ, ки SNR-и сигналро коҳиш медиҳад, баъзе камбудиҳои дигар мавҷуданд, ба монанди:
- нобаробар будани спектри фоида дар доираи маҷрои пурқувваткунанда ба иҷрои бисёрканалҳои пурқувват таъсир мерасонад;
- Вақте ки щуввазиёдкунакҳои оптикӣ каскад мешаванд, таъсири садои ASE, паҳншавии нах ва эффектҳои ғайрихаттӣ ҷамъ мешаванд.
Ин масъалаҳо бояд ҳангоми тарҳрезии барнома ва система баррасӣ шаванд.
3. Татбиқи пурқувваткунандаи оптикӣ дар системаи алоқаи нахи оптикӣ
Дар системаи алоқаи нахи оптикӣ,Гирифтани нахи оптикӣметавонад на танҳо ҳамчун пурзӯркунандаи қувваи интиқолдиҳанда барои баланд бардоштани қудрати интиқол, балки ҳамчун як пешакии қабулкунанда барои беҳтар кардани ҳассосияти қабулкунанда истифода шавад ва инчунин метавонад такрори анъанавии оптикӣ-электрикӣ-оптикиро барои васеъ кардани интиқол иваз кунад. масофа ва амалисозии алоқаи ҳама-оптикӣ.
Дар системаҳои алоқаи нахи оптикӣ омилҳои асосии маҳдудкунандаи масофаи интиқол талафот ва парокандашавии нахи оптикӣ мебошанд. Истифодаи манбаи нури спектри танг ё дар наздикии дарозии мавҷҳои сифрӣ кор кардан, таъсири дисперсияи нах хурд аст. Ин система лозим нест, ки дар ҳар як истгоҳи реле барқарорсозии пурраи вақти сигналро (релей 3R) анҷом диҳад. Бо кувваи оптики (релеи 1R) сигнали оптикиро бевосита пурзур кардан кифоя аст. Амплификаторҳои оптикиро на танҳо дар системаҳои магистралии масофаи дур, балки дар шабакаҳои тақсимоти нахи оптикӣ, махсусан дар системаҳои WDM истифода бурдан мумкин аст, то каналҳои сершуморро ҳамзамон пурзӯр кунанд.
1) Татбиқи пурзӯркунандаи оптикӣ дар системаҳои алоқаи нахи оптикии танаи
Расми 2 диаграммаи схематикии татбици пурзуркунандаи оптикй дар системаи алокаи нахи оптикии магистрали мебошад. (а) дар расм нишон дода шудааст, ки пурзӯркунандаи оптикӣ ҳамчун пурқувваткунандаи қувваи интиқолдиҳанда ва пешакии қабулкунанда истифода мешавад, то масофаи ғайриреле дучанд шавад. Масалан, қабули EDFA, интиқоли система масофаи 1,8 Гб/с аз 120км то 250км меафзояд ва ё ҳатто ба 400км мерасад. Расми 2 (б)-(г) дар системаҳои бисёррелеӣ татбиқи пурқувваткунакҳои оптикӣ мебошад; Расми (б) релеи анъанавии 3R мебошад; Расми (в) релеи омехтаи ретрансляторҳои 3R ва пурқувваткунандаи оптикӣ мебошад; Расми 2 (г) Ин режими релеи оптикӣ мебошад; дар системаи алоқаи ҳама оптикӣ, он схемаҳои вақт ва регенератсияро дар бар намегирад, аз ин рӯ каме шаффоф аст ва ҳеҷ гуна маҳдудияти "шикании шишаи электронӣ" вуҷуд надорад. То он даме, ки таҷҳизоти ирсолкунанда ва қабулкунанда дар ҳарду канор иваз карда шаванд, навсозӣ аз суръати паст ба суръати баланд осон аст ва щуввазиёдкунии оптикӣ иваз кардан лозим нест.
2) Татбиқи пурзӯркунандаи оптикӣ дар шабакаи тақсимоти нахи оптикӣ
Афзалиятҳои иқтидори баланди пурқувваткунандаи оптикӣ (махсусан EDFA) дар шабакаҳои паҳнкунии фарохмаҷро хеле муфид мебошанд (масалан,CATVшабакаҳо). Шабакаи анъанавии CATV кабели коаксиалиро қабул мекунад, ки бояд ҳар сад метр васеъ карда шавад ва радиуси хидматрасонии шабака тақрибан 7 км аст. Шабакаи нахи оптикии CATV бо истифода аз қувватдиҳандаҳои оптикӣ метавонад на танҳо шумораи корбарони тақсимшударо зиёд кунад, балки роҳи шабакаро низ хеле васеъ кунад. Таҳаввулоти ахир нишон доданд, ки тақсимоти нахи оптикӣ/гибридӣ (HFC) ҷиҳатҳои тавонои ҳардуро ҷалб мекунад ва рақобатпазирии қавӣ дорад.
Тасвири 4 намунаи шабакаи тақсимоти нахи оптикӣ барои модуляцияи AM-VSB 35 канали телевизион мебошад. Манбаи нури интиқолдиҳанда DFB-LD бо дарозии мавҷи 1550 нм ва қудрати баромади 3,3 дБм мебошад. Истифодаи EDFA-и 4-сатҳӣ ҳамчун пурқувваткунандаи тақсимоти барқ, қувваи вуруди он тақрибан -6 дБм ва қувваи баромади он тақрибан 13 дБм аст. Ҳассосияти қабулкунаки оптикӣ -9,2d Bm. Пас аз 4 сатҳи паҳнкунӣ, шумораи умумии корбарон ба 4,2 миллион нафар расид ва роҳи шабака беш аз даҳҳо километрро ташкил медиҳад. Таносуби вазншудаи сигнал ба садои санҷиш аз 45 дБ зиёдтар буд ва EDFA боиси коҳиши СҶШ нагардид.
Вақти фиристодан: апрел-23-2023