Главное


Реализация усилителей EDFA

Усилители на волокне, легированном эрбием EDFA (Erbium-Doped Fiber Amplifier) обеспечивают непосредственное усиление оптических сигналов, без их преобразования в электрические сигналы и обратно, обладают низким уровнем шумов, а их рабочий диапазон длин волн практически точно соответствует окну прозрачности кварцевого оптического волокна. Именно благодаря появлению усилителей с таким сочетанием качеств линии связи и сети на основе систем DWDM стали экономически привлекательными.

Простую реализацию EDFA можно представить в виде схемы, представленной на рисунке 2.12.

Рисунок 2.12 - Схема усилителя EDFA

Схема состоит из двухканального волнового мультиплексора WDM (оптического разветвителя), к одному каналу которого подключено через оптический фильтр-изолятор волокно - источник информационного сигнала 1550 нм, к другому - лазерный диод накачки ЛД, генерирующий сонаправленную волну накачки 980 или 1480 нм. С выхода мультиплексора сигнал подается в кольцо специального оптоволокна, легированного эрбием. Длина волокна в кольце 15-20 м. Усиленный в кольце сигнал 1550 нм является выходным сигналом усилителя, который снова подается в волокно через оптический фильтр-изолятор. Дополнительные оптические фильтры-изоляторы на обоих концах легированного оптоволокна ставятся для предотвращения распространения света в обратном направлении, которое может привести к осцилляции излучения лазера.

Практические оптические усилители имеют некоторые особенности, которые не видны из этой схемы:

легированное оптоволокно имеет меньший диаметр сердечника (порядка 2 мкм), чем стандартное одномодовое волокно, для увеличения плотности пучка благодаря сужению на переходе из стандартного в легированное оптоволокно, что позволяет увеличить эффективность процессов возбуждения и усиления;

допускается большое затухание сигнала в легированном оптоволокне (порядка 10 дБ/км), вызванное значительной концентрацией примеси;

используется как сонаправленное, так и противонаправленное включение пучка накачки, последнее позволяет примерно на 2 дБ увеличить усиление (при этом примерно на 1 дБ увеличивается шум);

для получения более устойчивой работы лазера накачки (отсутствия осцилляции) используются специальные фильтры-стабилизаторы на основе, например, оптоволоконной решетки Брэгга;

для получения более широкой полосы усиления и уменьшения неравномерности коэффициента усиления (создания "плоской" волновой характеристики) в них используются специальные выравнивающие устройства, например оптоволоконные решетки Брэгга;

для увеличения усиления наряду с однокаскадными ОУ с одним лазером накачки разрабатываются и выпускаются ОУ с двумя лазерами накачки (которые теоретически можно рассматривать как двухкаскадные при наличии двойного комплекта основных блоков), а также двухкаскадные усилители с дополнительным выходом/входом между каскадами.

Только два типа усилителей нашли в настоящее время широкое применение в оптических сетях связи. Это полупроводниковые оптические усилители и EDFA.

Указанные оптические усилители по функциональному назначению можно разбить на три группы:

мощные усилители - МУ (бустеры), устанавливаемые непосредственно за передатчиком; их особенность в том, что они работают с большим сигналом на входе, обеспечивают максимально допустимое усиление и высокий уровень сигнала на выходе (-10 дБм и выше) и не критичны к уровню шумов;

Перейти на страницу: 1 2

Другие статьи по теме

Кодек сигнала моноадресной системы
Для представления видеопотока в цифровом виде пришлось решить немало проблем. Большие сложности составила проблема совместимости с существующими аналоговыми форматами (PAL, SECAM, NTSC). ...

Использование IP-телефонии при ликвидации чрезвычайных ситуаций
Без широкого применения средств связи, автоматизированных систем управления, использующих современные информационные, коммуникационные технологии и новейшую вычислительную технику, нево ...

Многофункциональное приемопередающее устройство диапазона 433 МГц
В настоящее время многие зарубежные и отечественные производители микросхем имеют в своей линейке продуктов однокристальные ресиверы или приемопередатчики с возможностью работы как с одн ...

www.techspirit.ru © 2019