Mô tả: Bộ khuếch đại sợi pha tạp ErbiumBộ khuếch đại quang EDFA
Bộ khuếch đại sợi quang pha tạp Erbium (EDFA(tức là bộ khuếch đại tín hiệu quang với Er3+ pha tạp trong lõi sợi quang thông qua tín hiệu) là bộ khuếch đại quang đầu tiên được Đại học Southampton phát triển vào năm 1985, và là một trong những phát minh vĩ đại nhất trong lĩnh vực truyền thông sợi quang. Sợi quang pha tạp Erbium là một loại sợi quang có một lượng nhỏ ion Erbium (Er) nguyên tố đất hiếm trong sợi thạch anh, là lõi củaBộ khuếch đại sợi pha tạp ErbiumTừ cuối những năm 1980, những đột phá lớn đã được thực hiện trong nghiên cứu bộ khuếch đại sợi quang pha tạp erbium. Công nghệ WDM đã tăng đáng kể dung lượng truyền thông sợi quang. Đây là bộ khuếch đại quang được sử dụng rộng rãi nhất trong truyền thông sợi quang.
Ứng dụng: Bộ khuếch đại sợi quang là thiết bị khuếch đại quang khuếch đại trực tiếp tín hiệu quang trong hệ thống thông tin sợi quang. Trong hệ thống thông tin sợi quang, đây là công nghệ khuếch đại trực tiếp tín hiệu quang mà không cần chuyển đổi tín hiệu quang thành tín hiệu điện. Bộ khuếch đại sợi quang pha tạp Erbium (Bộ khuếch đại quang EDFA, tức là bộ khuếch đại tín hiệu quang với ion erbium Er3+ trong lõi sợi quang thông qua tín hiệu) là bộ khuếch đại quang đầu tiên được phát triển bởi Đại học Southampton ở Vương quốc Anh và Đại học Tohoku của Nhật Bản, đây là một trong những phát minh vĩ đại nhất trong thông tin sợi quang. Sợi quang pha tạp Erbium là một loại sợi có một lượng nhỏ ion erbium (Er) là nguyên tố đất hiếm trong sợi thạch anh, là lõi của bộ khuếch đại sợi quang pha tạp Erbium. Từ cuối những năm 1980, những đột phá lớn đã được thực hiện trong nghiên cứu về bộ khuếch đại sợi quang pha tạp Erbium. Công nghệ WDM đã làm tăng đáng kể dung lượng thông tin sợi quang. Đây là bộ khuếch đại quang được sử dụng rộng rãi nhất trong thông tin sợi quang.
Tham số cơ bản
Tên từ: Bộ khuếch đại sợi pha tạp Erbium
Thuật ngữ liên quan:Bộ khuếch đại quang học
Sợi thạch anh pha tạp các nguyên tố đất hiếm (như Nd, Er, Pr, Tm, v.v.) có thể tạo thành hệ thống laser đa mức, khuếch đại trực tiếp ánh sáng tín hiệu đầu vào dưới tác động của ánh sáng bơm. Sau khi cung cấp phản hồi thích hợp, laser sợi quang được hình thành. Bước sóng hoạt động của bộ khuếch đại sợi pha tạp ND là 1060nm và 1330nm, nhưng việc phát triển và ứng dụng của nó bị hạn chế do độ lệch so với cổng tối ưu của truyền thông sợi quang và một số lý do khác. Bước sóng hoạt động của EDFA và PDFA lần lượt nằm trong cửa sổ suy hao thấp nhất (1550nm) và bước sóng tán sắc bằng không (1300nm) của truyền thông sợi quang, và TDFA hoạt động trong băng tần S, rất phù hợp cho các ứng dụng hệ thống truyền thông sợi quang. Đặc biệt, EDFA, phát triển nhanh nhất, đã được đưa vào thực tế.
Trên cơ sở phát triển sợi pha tạp erbium, nhiều bộ khuếch đại sợi quang mới tiếp tục xuất hiện. Ví dụ, bộ khuếch đại sợi quang băng tần kép (DBFA) dựa trên sợi pha tạp erbium là bộ khuếch đại quang băng thông rộng, có thể phủ sóng gần như toàn bộ băng thông ghép kênh phân chia theo bước sóng (WDM). Một sản phẩm tương tự là bộ khuếch đại quang băng thông siêu rộng (UWOA), có băng thông phủ sóng đủ để khuếch đại tới 100 kênh bước sóng trên một sợi quang.
Ứng dụng thực tế
Việc ứng dụng bộ khuếch đại sợi quang pha tạp Erbium (Bộ khuếch đại EDFA) trong hệ thống truyền thông kỹ thuật số qua sợi quang thông thường có thể tiết kiệm rất nhiều bộ lặp quang và khoảng cách chuyển tiếp được tăng lên đáng kể, điều này có ý nghĩa rất lớn đối với hệ thống đường trục cáp dài.
Các ứng dụng chính của nó bao gồm:
1. Có thể được sử dụng làm bộ khuếch đại khoảng cách ánh sáng. Bộ lặp sợi quang điện tử truyền thống có nhiều hạn chế. Ví dụ, khi tín hiệu số và tín hiệu tương tự được chuyển đổi lẫn nhau, bộ lặp cần được thay đổi cho phù hợp; khi thiết bị chuyển đổi từ tốc độ thấp sang tốc độ cao, bộ lặp cần được thay thế tương ứng. Chỉ truyền tín hiệu ánh sáng có cùng bước sóng, cấu trúc phức tạp, giá thành cao, v.v. Bộ khuếch đại sợi quang pha tạp Erbium khắc phục được những nhược điểm này, không chỉ không cần thay đổi khi chế độ tín hiệu thay đổi mà còn không cần thay thế khi thiết bị được mở rộng hoặc sử dụng cho ghép kênh phân chia bước sóng quang.
2. Có thể được sử dụng làm bộ khuếch đại sau phát quang và bộ tiền khuếch đại thu quang. Là bộ khuếch đại sau của bộ phát quang, công suất truyền laser có thể tăng từ 0dB lên +10dB. Khi được sử dụng làm bộ tiền khuếch đại của bộ thu quang, độ nhạy của nó cũng có thể được cải thiện đáng kể. Do đó, chỉ cần đặt 1-2 bộ khuếch đại pha tạp erbium trên đường truyền, khoảng cách truyền tín hiệu có thể tăng thêm 100-200km.
Ngoài ra, bộ khuếch đại sợi pha tạp erbium(Bộ khuếch đại EDFA) để giải quyết vấn đề. Ưu điểm độc đáo của bộ khuếch đại sợi quang pha tạp Erbium đã được thế giới công nhận và ngày càng được sử dụng rộng rãi. Tuy nhiên, bộ khuếch đại sợi quang pha tạp Erbium cũng có một số hạn chế. Ví dụ, khi truyền thông đường dài, không thể truyền tải lên xuống, việc liên lạc với trạm trở nên khó khăn hơn, khó phát hiện lỗi, tuổi thọ nguồn sáng bơm không cao. Với sự tiến bộ không ngừng của công nghệ truyền thông sợi quang, những vấn đề này sẽ được giải quyết thỏa đáng.
Thời gian đăng: 14-03-2025