1. เส้นใยที่ถูกเจือด้วยเออร์เบียม
เออร์เบียมเป็นธาตุหายากที่มีเลขอะตอม 68 และมีน้ำหนักอะตอม 167.3 ระดับพลังงานอิเล็กทรอนิกส์ของไอออนเออร์เบียมแสดงอยู่ในรูปภาพ และการเปลี่ยนผ่านจากระดับพลังงานต่ำไปยังระดับพลังงานสูงสอดคล้องกับกระบวนการดูดซับแสง การเปลี่ยนผ่านจากระดับพลังงานสูงไปยังระดับพลังงานต่ำสอดคล้องกับกระบวนการปล่อยแสง

2. หลักการ EDFA

EDFA ใช้ใยแก้วที่เจือด้วยไอออนเออร์เบียมเป็นตัวกลางขยายสัญญาณ ซึ่งทำให้เกิดการกลับทิศของประชากรภายใต้แสงปั๊ม นอกจากนี้ยังทำให้เกิดการขยายรังสีกระตุ้นภายใต้การเหนี่ยวนำของแสงสัญญาณ
ไอออนเออร์เบียมมีระดับพลังงานสามระดับ โดยจะอยู่ที่ระดับพลังงานต่ำสุด คือ E1 เมื่อไม่ถูกกระตุ้นด้วยแสงใดๆ เมื่อไฟเบอร์ถูกกระตุ้นอย่างต่อเนื่องโดยแหล่งกำเนิดแสงปั๊ม อนุภาคในสถานะพื้นฐานจะได้รับพลังงานและเปลี่ยนผ่านไปสู่ระดับพลังงานที่สูงขึ้น เช่น การเปลี่ยนผ่านจาก E1 ไปเป็น E3 เนื่องจากอนุภาคไม่เสถียรที่ระดับพลังงานสูงของ E3 อนุภาคจะตกสู่สถานะกึ่งเสถียร E2 อย่างรวดเร็วในกระบวนการเปลี่ยนผ่านแบบไม่แผ่รังสี ที่ระดับพลังงานนี้ อนุภาคจะมีอายุการอยู่รอดค่อนข้างยาวนาน เนื่องจากแหล่งกำเนิดแสงปั๊มถูกกระตุ้นอย่างต่อเนื่อง จำนวนอนุภาคที่ระดับพลังงาน E2 จะเพิ่มขึ้นอย่างต่อเนื่อง และจำนวนอนุภาคที่ระดับพลังงาน E1 จะเพิ่มขึ้น ด้วยวิธีนี้ การกระจายการผกผันของประชากรจะเกิดขึ้นในไฟเบอร์ที่เติมเออร์เบียม และเงื่อนไขสำหรับการเรียนรู้การขยายแสงก็พร้อมใช้งาน
เมื่อพลังงานโฟตอนของสัญญาณอินพุต E=hf เท่ากับความแตกต่างของระดับพลังงานระหว่าง E2 และ E1 (E2-E1=hf) อย่างแม่นยำ อนุภาคในสถานะกึ่งเสถียรจะเปลี่ยนไปสู่สถานะพื้น E1 ในรูปแบบของรังสีที่ถูกกระตุ้น รังสีและโฟตอนอินพุตในสัญญาณจะเหมือนกันกับโฟตอน ดังนั้นจึงเพิ่มจำนวนโฟตอนอย่างมาก ทำให้สัญญาณออปติกอินพุตกลายเป็นสัญญาณออปติกเอาต์พุตที่แข็งแกร่งในไฟเบอร์ที่ถูกเจือด้วยเออร์เบียม ทำให้สัญญาณออปติกขยายสัญญาณโดยตรง
2. แผนผังระบบและการแนะนำอุปกรณ์พื้นฐาน
2.1. แผนผังของระบบขยายสัญญาณใยแก้วนำแสงแบนด์ L มีดังนี้:

2.2 แผนผังของระบบแหล่งกำเนิดแสง ASE สำหรับการแผ่แสงไฟเบอร์ที่เจือด้วยเออร์เบียมโดยธรรมชาติมีดังนี้:

การแนะนำอุปกรณ์
1.เครื่องขยายสัญญาณไฟเบอร์แบบโดปเออร์เบียมกำลังสูง ROF-EDFA-HP
พารามิเตอร์ | หน่วย | นาที | ประเภท | แม็กซ์ | |
ช่วงความยาวคลื่นที่ใช้งาน | nm | 1525 | 1565 | ||
ช่วงกำลังสัญญาณอินพุต | เดซิเบลม | -5 | 10 | ||
กำลังแสงเอาท์พุตอิ่มตัว | เดซิเบลม | 37 | |||
เสถียรภาพกำลังแสงเอาต์พุตอิ่มตัว | dB | ±0.3 | |||
ดัชนีสัญญาณรบกวนที่อินพุต 0dBm | dB | 5.5 | 6.0 | ||
การแยกแสงอินพุต | dB | 30 | |||
การแยกแสงเอาต์พุต | dB | 30 | |||
การสูญเสียการส่งคืนอินพุต | dB | 40 | |||
การสูญเสียการส่งกลับเอาต์พุต | dB | 40 | |||
เกนที่ขึ้นอยู่กับโพลาไรเซชัน | dB | 0.3 | 0.5 | ||
การกระจายโหมดโพลาไรเซชัน | ps | 0.3 | |||
การรั่วไหลของปั๊มอินพุต | เดซิเบลม | -30 | |||
การรั่วไหลของปั๊มเอาท์พุต | เดซิเบลม | -30 | |||
แรงดันไฟฟ้าในการทำงาน | วี( เอซี ) | 80 | 240 | ||
ประเภทเส้นใย | ส.ม.ฟ.-28 | ||||
อินเทอร์เฟซเอาท์พุต | เอฟซี/เอพีซี | ||||
อินเทอร์เฟซการสื่อสาร | RS232 | ||||
ขนาดบรรจุภัณฑ์ | โมดูล | mm | 483×385×88(แร็ค 2U) | ||
เดสก์ท็อป | mm | 150×125×35 |
2.ROF-EDFA-B เครื่องขยายกำลังไฟเบอร์แบบโดปเออร์เบียม
พารามิเตอร์ | หน่วย | นาที | ประเภท | แม็กซ์ | ||
ช่วงความยาวคลื่นที่ใช้งาน | nm | 1525 | 1565 | |||
ช่วงกำลังสัญญาณเอาท์พุต | เดซิเบลม | -10 | ||||
สัญญาณขยายขนาดเล็ก | dB | 30 | 35 | |||
ช่วงเอาท์พุตออปติคัลความอิ่มตัว * | เดซิเบลม | 17/20/23 | ||||
รูปเสียงรบกวน ** | dB | 5.0 | 5.5 | |||
การแยกอินพุต | dB | 30 | ||||
การแยกเอาต์พุต | dB | 30 | ||||
การขยายสัญญาณแบบอิสระจากโพลาไรเซชัน | dB | 0.3 | 0.5 | |||
การกระจายโหมดโพลาไรเซชัน | ps | 0.3 | ||||
การรั่วไหลของปั๊มอินพุต | เดซิเบลม | -30 | ||||
การรั่วไหลของปั๊มเอาท์พุต | เดซิเบลม | -40 | ||||
แรงดันไฟฟ้าในการทำงาน | โมดูล | V | 4.75 | 5 | 5.25 | |
เดสก์ท็อป | วี( เอซี ) | 80 | 240 | |||
เส้นใยแก้วนำแสง | ส.ม.ฟ.-28 | |||||
อินเทอร์เฟซเอาท์พุต | เอฟซี/เอพีซี | |||||
ขนาด | โมดูล | mm | 90×70×18 | |||
เดสก์ท็อป | mm | 320×220×90 | ||||
3. เครื่องขยายสัญญาณไฟเบอร์แบบโดปเออร์เบียมรุ่น ROF-EDFA-P
พารามิเตอร์ | หน่วย | นาที | ประเภท | แม็กซ์ | |
ช่วงความยาวคลื่นที่ใช้งาน | nm | 1525 | 1565 | ||
ช่วงกำลังสัญญาณอินพุต | เดซิเบลม | -45 | |||
สัญญาณขยายขนาดเล็ก | dB | 30 | 35 | ||
ช่วงเอาท์พุตกำลังแสงอิ่มตัว * | เดซิเบลม | 0 | |||
ดัชนีเสียง ** | dB | 5.0 | 5.5 | ||
การแยกแสงอินพุต | dB | 30 | |||
การแยกแสงเอาต์พุต | dB | 30 | |||
เกนที่ขึ้นอยู่กับโพลาไรเซชัน | dB | 0.3 | 0.5 | ||
การกระจายโหมดโพลาไรเซชัน | ps | 0.3 | |||
การรั่วไหลของปั๊มอินพุต | เดซิเบลม | -30 | |||
การรั่วไหลของปั๊มเอาท์พุต | เดซิเบลม | -40 | |||
แรงดันไฟฟ้าที่ใช้งาน | โมดูล | V | 4.75 | 5 | 5.25 |
เดสก์ท็อป | วี( เอซี ) | 80 | 240 | ||
ประเภทเส้นใย | ส.ม.ฟ.-28 | ||||
อินเทอร์เฟซเอาท์พุต | เอฟซี/เอพีซี | ||||
ขนาดบรรจุภัณฑ์ | โมดูล | mm | 90*70*18 | ||
เดสก์ท็อป | mm | 320*220*90 |