คุณลักษณะของเครื่องขยายสัญญาณแสง EDFA

ลักษณะของเครื่องขยายสัญญาณแสง EDFA
ความยาวคลื่นการทำงานของ EDFAเครื่องขยายสัญญาณแสงช่วงความยาวคลื่นที่เหมาะสมที่สุดสำหรับการสื่อสารด้วยใยแก้วนำแสงคือ 1330-1600 นาโนเมตร เครื่องขยายสัญญาณแสง EDFA ที่ทำงานในย่านความถี่ C (1530-1565 นาโนเมตร) ซึ่งมีช่วงการสูญเสียในใยแก้วนำแสงต่ำที่สุด ได้ถูกนำมาใช้กันอย่างแพร่หลาย เพื่อใช้ประโยชน์จากทรัพยากรแบนด์วิดท์ของใยแก้วนำแสงอย่างเต็มที่ จึงมีการพัฒนาเครื่องขยายสัญญาณแสง EDFA ในย่านความถี่ L (1570-1610 นาโนเมตร) อย่างต่อเนื่อง เนื่องจากย่านความถี่ L อยู่ที่ส่วนท้ายของสเปกตรัมการขยายสัญญาณของเครื่องขยายสัญญาณ EDFA ดังนั้นเครื่องขยายสัญญาณแสง EDFA ในย่านความถี่ L จึงต้องใช้ใยแก้วนำแสงที่ยาวกว่าและกำลังปั๊มที่สูงกว่า หรือใช้ใยแก้วนำแสงที่มีการเจือสารสูง
เครื่องขยายสัญญาณแสง EDFA มีอัตราขยายสูง (มากกว่า 30-50 dB) และให้การขยายสัญญาณที่ราบเรียบในช่วงความถี่กว้าง (สูงสุด 30 นาโนเมตร) ทำให้เหมาะสำหรับการขยายสัญญาณในช่องสัญญาณแสงหลายช่อง โดยเฉพาะอย่างยิ่งในระบบมัลติเพล็กซ์แบบแบ่งความยาวคลื่นหนาแน่น (DWDM) มีสัญญาณรบกวนต่ำ (4-8 dB) ใกล้เคียงกับขีดจำกัดควอนตัม เมื่อนำไปใช้กับระบบ WDM การรบกวนระหว่างช่องสัญญาณจะลดลงเหลือน้อยที่สุด และสามารถต่อเครื่องขยายสัญญาณหลายตัวแบบอนุกรมได้ มีกำลังเอาต์พุตอิ่มตัวสูง (10-20 dBm) สามารถใช้เป็นเครื่องขยายกำลังหลังจากตัวส่งสัญญาณเพื่อเพิ่มระยะการส่งสัญญาณหรือจำนวนโหนดแสงที่จัดสรรโดยไม่ต้องใช้สายส่งต่อ กำลังปั๊มที่ต้องการต่ำ (หลายสิบมิลลิวัตต์) อัตราขยายไม่ขึ้นอยู่กับสถานะโพลาไรเซชันของเส้นใย ดังนั้นจึงมีความเสถียรที่ดี ง่ายต่อการเชื่อมต่อกับใยแก้วนำแสงส่งสัญญาณ โดยมีการสูญเสียการเชื่อมต่อต่ำ (<1 dB) ยกเว้นแหล่งกำเนิดปั๊มเครื่องขยายสัญญาณ EDFAประกอบด้วยส่วนประกอบแบบพาสซีฟ ดังนั้น เมื่อเปรียบเทียบกับรีเลย์สร้างสัญญาณแบบอิเล็กทรอนิกส์ที่ซับซ้อนและมีราคาแพง ระบบจึงมีต้นทุนที่ลดลงอย่างมากและมีความน่าเชื่อถือสูงขึ้น นอกจากนี้ คุณลักษณะการขยายสัญญาณของแอมพลิฟายเออร์ EDFA ยังไม่ขึ้นอยู่กับอัตราการส่งข้อมูลและรูปแบบข้อมูลของระบบ ดังนั้นจึงสามารถขยายและส่งได้ทั้งข้อมูลดิจิทัลและอนาล็อก
ข้อเสียของเครื่องขยายสัญญาณแสง EDFA ได้แก่ ขนาดใหญ่ อายุการใช้งานของแหล่งกำเนิดแสงสั้น และไม่สามารถรวมเข้ากับอุปกรณ์อื่นได้ ซึ่งจำกัดการใช้งานของเครื่องขยายสัญญาณ EDFA ในการรวมระบบอิเล็กโทรออปติก (OEIC) นอกจากนี้ แบนด์วิดท์การขยายสัญญาณของเครื่องขยายสัญญาณแสง EDFA ครอบคลุมเพียงส่วนหนึ่งของช่วงการสูญเสียต่ำของใยแก้วนำแสงแบบโหมดเดี่ยวควอตซ์ ซึ่งจำกัดจำนวนช่องความยาวคลื่นที่ใยแก้วนำแสงสามารถรองรับได้ ซึ่งเป็นข้อเสียอีกประการหนึ่ง