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 | не указывается | высокая линейность | высокая линейность |
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 ...