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 có pha tạp Er3+ trong lõi sợi thông qua tín hiệu) là bộ khuếch đại quang đầu tiên do Đại học Southampton phát triển vào năm 1985, và là một trong những phát minh vĩ đại nhất trong truyền thông sợi quang. Sợi pha tạp Erbium là một loại sợi có một lượng nhỏ ion erbium (Er) nguyên tố đất hiếm trong sợi thạch anh, là lõi củaBộ khuếch đại sợi 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 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 có ion erbium Er3+ trong lõi sợi thông qua tín hiệu) là bộ khuếch đại quang đầu tiên do Đại học Southampton ở Vương quốc Anh và Đại học Tohoku của Nhật Bản phát triển, đây là một trong những phát minh vĩ đại nhất trong truyền thông sợi quang. Sợi quang pha tạp Erbium là loại sợi có một lượng nhỏ ion erbium (Er) là nguyên tố đất hiếm trong sợi thạch anh, đây là lõi của bộ khuếch đại sợi quang pha tạp Erbium. Từ cuối những năm 1980, đã có những đột phá lớn trong nghiên cứu về bộ khuếch đại sợi quang pha tạp Erbium. Công nghệ WDM đã làm 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.
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 hình thành hệ thống laser đa cấp và 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 được hình thành. Bước sóng hoạt động của bộ khuếch đại sợi pha tạp ND là 1060nm và 1330nm, nhưng sự phát triển và ứng dụng của nó bị hạn chế do độ lệch so với cổng tối ưu của truyền thông sợi và một số lý do khác. Bước sóng hoạt động của EDFA và PDFA lần lượt nằm trong cửa sổ mất mát 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, sự phát triển nhanh nhất, đã trở nên thiết thực.
Trên cơ sở phát triển sợi pha tạp erbium, nhiều bộ khuếch đại sợi mới tiếp tục xuất hiện. Ví dụ, bộ khuếch đại sợi băng tần kép (DBFA) dựa trên sợi pha tạp erbium là bộ khuếch đại quang băng thông rộng và băng thông rộng có thể bao phủ gần như toàn bộ băng thông ghép kênh phân chia bước sóng (WDM). Một sản phẩm tương tự là bộ khuếch đại quang băng thông cực rộng (UWOA), có băng thông phủ sóng để khuếch đại tới 100 kênh bước sóng trong một sợi duy nhất.
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 như 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 cho nhau, bộ lặp phải được thay đổi cho phù hợp; Khi thiết bị thay đổi từ tốc độ thấp sang tốc độ cao, bộ lặp phải được thay thế cho phù hợp. Chỉ truyền cùng một bước sóng tín hiệu ánh sáng và cấu trúc phức tạp, đắt tiền, v.v. Bộ khuếch đại sợi quang pha tạp Erbium khắc phục được những nhược điểm này, không những không phải thay đổi theo chế độ tín hiệu thay đổi mà còn không cần phải thay thế khi thiết bị được mở rộng hoặc sử dụng để ghép kênh phân chia bước sóng quang.
2, có thể dùng 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 của laser có thể tăng từ 0db lên +10db. Khi dùng làm bộ tiền khuếch đại 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 erbi trên đường dây, khoảng cách truyền tín hiệu có thể tăng thêm 100-200km.
Ngoài ra, bộ khuếch đại sợi quang 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, trong giao tiếp đường dài không thể lên xuống, liên lạc kinh doanh trạm khó khăn hơn, không dễ tìm ra lỗi, tuổi thọ nguồn sáng bơm không dài, với sự tiến bộ liên tục của công nghệ truyền thông sợi quang, những vấn đề này sẽ được giải quyết thỏa đáng.
Thời gian đăng: 14-03-2025