Erbium-dotierter Faserverstärker

Ein EDFA ist ein Faserverstärker, der auf dem basiertErbium dotierte FaserPrinzip. Es bietet Vorteile wie einen breiten Wellenlängenbereich, eine hohe Verstärkung, niedrige Rauschen und eine hohe Zuverlässigkeit. Es wird in optischen Kommunikationssystemen häufig verwendet.

EDFA -Komponenten

Die EDFA besteht aus einer von Erbium dotierten Faser, einer Pumpenlichtquelle, einem optischen Splitter und einem Koppler. Die Erbium-dotierte Faser ist der Kern des EDFA. Es ist ein mit einem Element dotiertes optischer Faser und verstärkt das optische Signal durch die Anregung der Pumpenlichtquelle. Die Pumpenlichtquelle ist die Energiequelle des EDFA und typischerweise ein 980 nm oder 1480 nm Halbleiterlaser. Der optische Splitter trennt das Pumpenlicht und das Signallicht und ermöglicht es ihnen, sich innerhalb der von ERBIUM dotierten Faser getrennt zu verbreiten. Der Koppler koppelt die Pumpe Licht und das Signallicht in die Erbium-dotierte Faser.

EDFA -Betriebsprinzip

Wenn die Pumpenlicht durch eine von Erbium dotierte Faser durchläuft, werden die Elektronen im Erbiumelement mit hohem Energieniveau angeregt und platzieren das Erbiumelement in einen angeregten Zustand. Wenn Signallicht durch Erbium-dotierte Faser verläuft, emittiert das angeregte Erbiumelement Photonen in Richtung des Signallichts, ein Phänomen, das als stimulierte Emission bekannt ist. Dies erhöht die Energie des Signallichts und verstärkt damit das Signallicht. Insbesondere, wenn sich Pumpenphotonen und Signalphotonen in der von Erbium dotierten Faser treffen, tauschen sie Energie aus und übertragen die Energie der Pumpenphotonen auf die Signalphotonen. Das Erbiumelement in Erbium-dotiertem Faser hat eine einzigartige Struktur des Energieniveaus, die die Energie der Pumpenphotonen effektiv an die Signalphotonen überträgt und damit das Signallicht verstärkt. Darüber hinaus bleiben die Elektronen des Erbiumelements in Erbium-dotierter Faser für eine sehr kurze Zeit nur in der Reihenfolge der Nanosekunden im angeregten Zustand, wodurch der Verstärkerprozess extrem schnell wird.

Vorteile von EDFA

Im Vergleich zu anderen Faserverstärkern bietet EDFA die folgenden Vorteile: 1. Weitwellenlängenbereich: EDFA decken die C-Band- und B-Band-Wellenlängen ab, wodurch sie für verschiedene optische Kommunikationssysteme geeignet sind. 2. Hochverstärkungsverstärkung: EDFA kann eine Verstärkungsgewinn von mehr als 30 dB mit hoher Verstärkungsgleichmäßigkeit erzielen. 3. Niedriges Rauschen: EDFA hat eine niedrige Rauschfigur, die eine Fernfaserübertragung ermöglicht. V.