Εισαγωγή οπτικού ενισχυτή
Με την ταχεία ανάπτυξη των οπτικών δικτύων επικοινωνίας απαιτούνται μεγαλύτερα μήκη μετάδοσης. Ο οπτικός ενισχυτής μπορεί να ικανοποιήσει τις απαιτήσεις των δικτύων οπτικών επικοινωνιών. Ένας οπτικός ενισχυτής είναι μια συσκευή που ενισχύει άμεσα ένα οπτικό σήμα χωρίς να χρειάζεται πρώτα να το μετατρέψει σε ηλεκτρικό σήμα. Ένας οπτικός ενισχυτής μπορεί να θεωρηθεί ως ένα λέιζερ χωρίς μια οπτική κοιλότητα, ή ένα στο οποίο η ανάδραση από την κοιλότητα καταστέλλεται. Αυτή η ανάρτηση θα σας βοηθήσει να αποκτήσετε καλύτερη κατανόηση του οπτικού ενισχυτή.
Ένας βασικός σύνδεσμος οπτικής επικοινωνίας περιέχει έναν πομπό και ένα δέκτη, με ένα καλώδιο οπτικών ινών που τις συνδέει. Αν και τα σήματα που μεταδίδουν σε οπτικές ίνες υποφέρουν πολύ λιγότερο από την εξασθένηση σε σχέση με άλλα μέσα, όπως ο χαλκός, υπάρχει ακόμη ένας περιορισμός περίπου 100 χλμ. Στην απόσταση που τα σήματα μπορούν να ταξιδέψουν πριν γίνουν πολύ θορυβώδη για ανίχνευση.
Οι οπτικοί ενισχυτές χρησιμοποιούνται ευρέως σε συνδέσεις δεδομένων οπτικών ινών. Το σχήμα 1 δείχνει τρεις τρόπους με τους οποίους μπορούν να χρησιμοποιηθούν οπτικοί ενισχυτές για να ενισχυθεί η απόδοση των οπτικών ζεύξεων δεδομένων. Ένας ενισχυτής ενισχυτή χρησιμοποιείται για την αύξηση της οπτικής εξόδου ενός οπτικού πομπού λίγο πριν το σήμα εισέλθει σε μια οπτική ίνα. Το οπτικό σήμα εξασθενεί καθώς ταξιδεύει στην οπτική ίνα. Ένας ενσωματωμένος ενισχυτής χρησιμοποιείται για την αποκατάσταση (αναγέννηση) του οπτικού σήματος στο αρχικό του επίπεδο ισχύος. Ένας οπτικός προενισχυτής λειτουργεί στο άκρο του συνδέσμου οπτικών ινών προκειμένου να αυξηθεί η ευαισθησία ενός οπτικού δέκτη.
Εικόνα 1. Οπτικοί ενισχυτές σε ζεύξεις επικοινωνίας με οπτικές ίνες
Λόγος ισχύος εξόδου στην ισχύ εισόδου
Κερδίστε ως ένα fuction της ισχύος inpout
Εύρος μήκους κύματος επί του οποίου ο ενισχυτής είναι αποτελεσματικός
Μέγιστη ισχύ εξόδου, πέραν της οποίας δεν επιτυγχάνεται ενίσχυση
ανεπιθύμητο σήμα λόγω φυσικής επεξεργασίας στον ενισχυτή
Υπάρχουν τρεις συνηθέστερα χρησιμοποιούμενοι τύποι οπτικών ενισχυτών, όπως φαίνονται από αριστερά προς τα δεξιά: ενισχυτής ίνας με έμβολο erbium, οπτικός ενισχυτής ημιαγωγού και ενισχυτής Raman ινών.
Το ενισχυτικό μέσο είναι μια γυάλινη οπτική ίνα που είναι εφοδιασμένη με ιόντα έρβιου. Το έρβιο αντλείται σε κατάσταση αναστροφής του πληθυσμού με ξεχωριστή οπτική είσοδο. Το γυάλινο οπτικό ενισχυτικό με ενισχυμένο γυαλί ενισχύει το φως σε μήκη κύματος που βρίσκονται κοντά στα 1550nm - τα οπτικά μήκη κύματος που υποφέρουν από ελάχιστη εξασθένηση στις οπτικές ίνες. Ο ενισχυτής οπτικών ινών με έλικα (EDFA) είναι ο πιο ανεπτυγμένος ενισχυτής ίνας. Οι ενισχυτές οπτικών ινών που έχουν εμπλουτιστεί με Erbium (EDFAs) έχουν χαμηλό θόρυβο και μπορούν να ενισχύσουν ταυτόχρονα πολλά μήκη κύματος, κάνοντας το EDFA τον ενισχυτή επιλογής για τις περισσότερες εφαρμογές στις οπτικές επικοινωνίες.
Σχήμα 2. Αρχή λειτουργίας ενισχυτή ινών με ρώμικες ίνες
Το μέσον απολαβής είναι το InGaAsP. Αυτό το υλικό μπορεί να προσαρμοστεί ώστε να παρέχει οπτική ενίσχυση σε μήκος κύματος κοντά στα 1,3 μm ή κοντά στα 1,5 μm - σημαντικά μήκη κύματος για οπτικές επικοινωνίες. Άλλοι ημιαγωγοί μπορούν να χρησιμοποιηθούν για την ενίσχυση οπτικών σημάτων σε άλλα μήκη κύματος. Οι επιφάνειες εισόδου και εξόδου του ενισχυτή είναι επικαλυμμένες με αντανάκλαση, προκειμένου να αποφευχθεί η οπτική ανάδραση στο μέσο απολαβής και στο λέιζερ. Οπτικός ενισχυτής ημιαγωγών με τα χαρακτηριστικά του μικρού πακέτου, χαμηλού κόστους εφαρμογές και πιθανή χρήση για την οπτική μεταγωγή, μπορεί να είναι μια μεγάλη επιλογή που ταιριάζει στους περισσότερους πελάτες.
Σχήμα 3. Αρχή λειτουργίας οπτικού ενισχυτή ημιαγωγού
Σε έναν ενισχυτή Raman, το σήμα εντείνεται με ενίσχυση Raman. Σε αντίθεση με τα EDFA και SOA, το αποτέλεσμα ενίσχυσης επιτυγχάνεται με μια μη γραμμική αλληλεπίδραση μεταξύ του σήματος και ενός λέιζερ αντλίας εντός μιας οπτικής ίνας. Υπάρχουν δύο τύποι ενισχυτή Raman: διανεμημένοι και συγκεντρωμένοι. Ένας κατανεμημένος ενισχυτής Raman είναι αυτός στον οποίο η ίνα μεταδόσεως χρησιμοποιείται ως μέσον κέρδους δια πολυπλεξίας ενός μήκους κύματος αντλίας με μήκος κύματος σήματος, ενώ ένας ενισχυτής Raman με συσσωμάτωση χρησιμοποιεί ένα ειδικό και μικρότερο μήκος ινών για την παροχή ενίσχυσης.
Σχήμα 4. Αρχή λειτουργίας ενισχυτή Raman
Ο οπτικός ενισχυτής διαδραματίζει πολύ σημαντικό ρόλο στα σύγχρονα οπτικά δίκτυα, επιτρέποντας τη μετάδοση πολλών terabits δεδομένων σε μεγάλες αποστάσεις μέχρι χιλιάδες χιλιόμετρα. Οι οπτικοί ενισχυτές που παρέχονται από το FOCC είναι σχεδιασμένοι για όλα τα τμήματα και τις εφαρμογές του δικτύου. Για περισσότερες πληροφορίες, επισκεφτείτε τη διεύθυνση www.focc-fiber.com .
