Erbium-gedoteerde vezelversterker

Een EDFA is een vezelversterker op basis van deerbium-gedoteerde vezelbeginsel. Het heeft voordelen zoals een breed golflengtebereik, hoge versterkingstoename, lage ruis en hoge betrouwbaarheid. Het wordt veel gebruikt in optische communicatiesystemen.

EDFA -componenten

De EDFA bestaat uit een erbium-gedoteerde vezel, een pomplichtbron, een optische splitter en een koppeling. De erbium-gedoteerde vezel is de kern van de EDFA. Het is een optische vezel gedoteerd met een element en versterkt het optische signaal door de excitatie van de pomplichtbron. De pomplichtbron is de energiebron van de EDFA en is meestal een 980 nm of 1480 nm halfgeleiderlaser. De optische splitter scheidt het pomplicht en het signaallicht, waardoor ze zich afzonderlijk binnen de erbium-gedoteerde vezel kunnen voortplanten. De koppeling koppelt het pomplicht en signaallicht in de erbium-gedoteerde vezel.

EDFA Operating Principle

Wanneer pomplicht door een erbium-gedoteerde vezel gaat, zijn de elektronen in het erbium-element opgewonden naar een hoog energieniveau, waardoor het erbiumelement in een opgewonden toestand wordt geplaatst. Wanneer signaallicht door erbium-gedoteerde vezel passeert, straalt het geëxciteerde erbiumelement fotonen uit naar het signaallicht, een fenomeen dat bekend staat als gestimuleerde emissie. Dit verhoogt de energie van het signaallicht, waardoor het signaallicht wordt versterkt. In het bijzonder, wanneer pompfotonen en signaalfotonen samenkomen in de erbium-gedoteerde vezel, wisselen ze energie uit en brengen de energie van de pompfotonen over naar de signaalfotonen. Het erbium-element in erbium-gedoteerde vezel heeft een unieke energieniveaustructuur die de energie van de pompfotonen effectief overbrengt naar de signaalfotonen, waardoor het signaallicht wordt versterkt. Bovendien blijven de elektronen van het Erbium-element in de geëxciteerde toestand in de geëxciteerde toestand gedurende een zeer korte tijd, alleen in de volgorde van nanoseconden, waardoor het versterkingsproces extreem snel in de volgorde van nanoseconden is.

Voordelen van EDFA

In vergelijking met andere vezelversterkers biedt EDFA de volgende voordelen: 1. Wijd golflengtebereik: EDFA bedekt de C-band- en B-bandgolflengten, waardoor ze geschikt zijn voor verschillende optische communicatiesystemen. 2. Hoge versterkingstoename: EDFA kan een versterking van de amplificatie van meer dan 30 dB behalen, met een hoge versterkingsuniformiteit. 3. Lage ruis: EDFA heeft een lage ruiscijfer, waardoor langeafstandsvezeloverdracht mogelijk is. 4. Hoge betrouwbaarheid: EDFA biedt een hoge betrouwbaarheid en een lange levensduur, die voldoen aan de vereisten van optische communicatiesystemen.