Автоматическая система контроля

Автоматизация технологических процессов

Оптические усилители, легированные эрбием

Размеру окна анализатора в 0,8 нм соответствует спектральное окно в 100 ГГц, что определяет приведенную к входу величину эффективной мощности усиленного спонтанного излучения 1.28 x 10-8 Вт или -48,9 дБм).

Шум-фактор определяется как отношение сигнал/шум на входе ( ) к отношению сигнал/шум на выходе ():

Важно отметить, что мощность шума на входе является квантово-ограниченной минимальной величиной и определяется нулевыми флуктуациями вакуума.Мощность шума на выходе состоит из суммы мощности усиленного спонтанного излучения и мощности шума нулевых флуктуаций вакуума, которые проходят через усилитель без изменения:.Если учесть, что:

то шум-фактор можно выразить через коэффициент усиления и мощность усиленного спонтанного излучения:

Часто при описании EDFA значение шум-фактора указывается в дБ: . Минимальный шум-фактор равен 1 (0 дБ) и достигается при или при G=1. Это означает, что усилитель вносит минимальный шум, равный шуму идеального оптического усилителя. На практике сразу на 3 дБ необходимо увеличить nf, так как существует два направления поляризации (две моды), в связи с чем , а типичные значения составляют 5,5 дБ.

Чем ближе к 1 значение шум-фактора, тем меньше дополнительный шум вносит усилитель. В тоже время при использовании каскада из нескольких усилителей полный шум-фактор возрастает.

Классификация EDFA по способам применения различают:

· предварительные усилители

· линейные усилители

· усилители мощности

Предварительные усилители (предусилители) устанавливаются непосредственно перед приемником регенератора и способствуют увеличению отношения сигнал/шум на выходе электронного каскада усиления в оптоэлектронном приемнике. Оптические предусилители часто используются в качестве замены сложных и обычно дорогих когерентных оптических приемников.

Линейные усилители устанавливаются в промежуточных точках протяженных линий связи между регенераторами или на выходе оптических разветвителей с целью компенсации ослабления сигнала, которое происходит из-за затухания в оптическом волокне или из-за разветвления в оптических разветвителях, ответвителях, мультиплексорах WDM. Линейные усилители заменяют оптоэлектронные повторители и регенераторы в тех случаях, когда нет необходимости в точном восстановлении сигнала.

Усилители мощности (бустеры) устанавливаются непосредственно после лазерных передатчиков и предназначены для дополнительного усиления сигнала до уровня, который не может быть достигнут на основ лазерного диода.

Бустеры могут также устанавливаться перед оптическим разветвителем, например при передаче нисходящего трафика в гибридных волоконно-коаксиальных архитектурах кабельного телевидения.

Рисунок 12 - Применение разных типов оптических усилителей

В таблице 3 указана степень значимости параметров EDFA в зависимости от типа усилителя.

Таблица 3 - Сравнительный анализ параметров трех типов EFDA

Параметр

Предусилитель

Линейный усилитель

Усилитель мощности

Коэффициент усиления G

высокий *

средний

низкий

Коэффициент шума NF

низкий

средний *

низкий

Мощность насыщения Poutsut

низкая

средняя

высокая *

Нелинейность **

низкая

низкая

низкая

Зона усиления

узкая

широкая

широкая

Отклонение от плато G

не указывается

высокая линейность

высокая линейность

Перейти на страницу: 1 2 3 4

Другие статьи по теме

Локальная вычислительная сеть Введение Компьютеры появились в жизни человека не так уж давно, но почти любой человек может с твердой уверенностью сказать, что будущее - за компьютерными технологиями. Процесс развит ...

Преобразование кодов Коды обнаружения или обнаружения и исправления ошибок применяются в вычислительных машинах для контроля правильности передач информации между устройствами и внутри устройств машины, а также ...

Цифровой аудио сигма-дельта модулятор 1. На уровне идеальных макромоделей интеграторов и компаратора проверить справедливость значений коэффициентов перед интеграторами, приведенных в статье. Проверкой является рабо ...