1. வகைப்பாடுFiberAபெருக்கிகள்
ஆப்டிகல் பெருக்கிகளில் மூன்று முக்கிய வகைகள் உள்ளன:
(1) செமிகண்டக்டர் ஆப்டிகல் பெருக்கி (SOA, செமிகண்டக்டர் ஆப்டிகல் ஆம்ப்ளிஃபையர்);
(2) அரிதான எர்த் தனிமங்கள் (எர்பியம் எர், துலியம் டிஎம், பிரசியோடைமியம் பிஆர், ரூபிடியம் என்டி, முதலியன) டோப் செய்யப்பட்ட ஆப்டிகல் ஃபைபர் பெருக்கிகள், முக்கியமாக எர்பியம்-டோப் செய்யப்பட்ட இழை பெருக்கிகள் (EDFA), அத்துடன் துலியம்-டோப் செய்யப்பட்ட ஃபைபர் பெருக்கிகள் (TDFA) மற்றும் பிரசோடைமியம்-டோப் செய்யப்பட்ட ஃபைபர் பெருக்கிகள் (PDFA) போன்றவை.
(3) நேரியல் அல்லாத ஃபைபர் பெருக்கிகள், முக்கியமாக ஃபைபர் ராமன் பெருக்கிகள் (FRA, ஃபைபர் ராமன் பெருக்கி). இந்த ஆப்டிகல் பெருக்கிகளின் முக்கிய செயல்திறன் ஒப்பீடு அட்டவணையில் காட்டப்பட்டுள்ளது
EDFA (எர்பியம் டோப் செய்யப்பட்ட ஃபைபர் பெருக்கி)
குவார்ட்ஸ் ஃபைபரை அரிதான பூமி உறுப்புகளுடன் (Nd, Er, Pr, Tm போன்றவை) ஊக்கப்படுத்துவதன் மூலம் பல-நிலை லேசர் அமைப்பை உருவாக்க முடியும், மேலும் உள்ளீட்டு சமிக்ஞை ஒளியானது பம்ப் லைட்டின் செயல்பாட்டின் கீழ் நேரடியாகப் பெருக்கப்படுகிறது. பொருத்தமான கருத்துக்களை வழங்கிய பிறகு, ஒரு ஃபைபர் லேசர் உருவாகிறது. Nd-டோப் செய்யப்பட்ட ஃபைபர் பெருக்கியின் வேலை அலைநீளம் 1060nm மற்றும் 1330nm ஆகும், மேலும் ஃபைபர் ஆப்டிக் கம்யூனிகேஷன் மற்றும் பிற காரணங்களின் சிறந்த சிங்க் போர்ட்டிலிருந்து விலகல் காரணமாக அதன் வளர்ச்சி மற்றும் பயன்பாடு குறைவாக உள்ளது. EDFA மற்றும் PDFA இன் இயக்க அலைநீளங்கள் முறையே குறைந்த இழப்பு (1550nm) மற்றும் பூஜ்ஜிய சிதறல் அலைநீளம் (1300nm) ஆப்டிகல் ஃபைபர் தகவல்தொடர்பு சாளரத்தில் உள்ளன, மேலும் TDFA ஆப்டிகல் ஃபைபர் கம்யூனிகேஷன் சிஸ்டம் பயன்பாடுகளுக்கு மிகவும் பொருத்தமான S-பேண்டில் செயல்படுகிறது. . குறிப்பாக EDFA, மிக விரைவான வளர்ச்சி, நடைமுறையில் உள்ளது.
திPEDFA இன் கொள்கை
EDFA இன் அடிப்படை அமைப்பு படம் 1(a) இல் காட்டப்பட்டுள்ளது, இது முக்கியமாக செயலில் உள்ள ஊடகம் (எர்பியம்-டோப் செய்யப்பட்ட சிலிக்கா ஃபைபர் சுமார் பத்து மீட்டர் நீளம், மைய விட்டம் 3-5 மைக்ரான் மற்றும் ஊக்கமருந்து செறிவு (25) கொண்டது. -1000)x10-6), பம்ப் லைட் சோர்ஸ் (990 அல்லது 1480nm LD), ஆப்டிகல் கப்ளர் மற்றும் ஆப்டிகல் ஐசோலேட்டர். சிக்னல் லைட் மற்றும் பம்ப் லைட் ஆகியவை எர்பியம் ஃபைபரில் ஒரே திசையில் (கோடிரெக்ஷனல் பம்ப்பிங்), எதிர் திசைகளில் (தலைகீழ் பம்பிங்) அல்லது இரு திசைகளிலும் (இருதரப்பு உந்தி) பரவும். சிக்னல் லைட் மற்றும் பம்ப் லைட் ஆகியவை ஒரே நேரத்தில் எர்பியம் ஃபைபருக்குள் செலுத்தப்படும் போது, எர்பியம் அயனிகள் பம்ப் லைட்டின் செயல்பாட்டின் கீழ் அதிக ஆற்றல் மட்டத்திற்கு உற்சாகமடைகின்றன (படம் 1 (பி), மூன்று-நிலை அமைப்பு), மற்றும் விரைவாக மெட்டாஸ்டேபிள் ஆற்றல் மட்டத்திற்கு சிதைகிறது, அது சம்பவ சமிக்ஞை ஒளியின் செயல்பாட்டின் கீழ் தரை நிலைக்குத் திரும்பும்போது, அது சமிக்ஞை ஒளியுடன் தொடர்புடைய ஃபோட்டான்களை வெளியிடுகிறது, இதனால் சமிக்ஞை பெருக்கப்படுகிறது. படம் 1 (c) என்பது ஒரு பெரிய அலைவரிசை (20-40nm வரை) மற்றும் முறையே 1530nm மற்றும் 1550nm உடன் தொடர்புடைய இரண்டு சிகரங்களைக் கொண்ட அதன் பெருக்கப்பட்ட தன்னிச்சையான உமிழ்வு (ASE) ஸ்பெக்ட்ரம் ஆகும்.
EDFA இன் முக்கிய நன்மைகள் அதிக லாபம், பெரிய அலைவரிசை, அதிக வெளியீட்டு சக்தி, அதிக பம்ப் செயல்திறன், குறைந்த செருகும் இழப்பு மற்றும் துருவமுனைப்பு நிலைக்கு உணர்திறன் இல்லாதது.
2. ஃபைபர் ஆப்டிகல் பெருக்கிகளில் உள்ள சிக்கல்கள்
ஆப்டிகல் பெருக்கி (குறிப்பாக EDFA) பல சிறந்த நன்மைகளைக் கொண்டிருந்தாலும், இது ஒரு சிறந்த பெருக்கி அல்ல. சிக்னலின் SNR ஐக் குறைக்கும் கூடுதல் சத்தத்திற்கு கூடுதலாக, வேறு சில குறைபாடுகள் உள்ளன, அவை:
- பெருக்கி அலைவரிசைக்குள் ஆதாய நிறமாலையின் சீரற்ற தன்மை பல சேனல் பெருக்க செயல்திறனை பாதிக்கிறது;
- ஆப்டிகல் பெருக்கிகள் அடுக்கி வைக்கப்படும் போது, ASE சத்தம், ஃபைபர் சிதறல் மற்றும் நேரியல் அல்லாத விளைவுகளின் விளைவுகள் குவியும்.
பயன்பாடு மற்றும் கணினி வடிவமைப்பில் இந்த சிக்கல்களைக் கருத்தில் கொள்ள வேண்டும்.
3. ஆப்டிகல் ஃபைபர் கம்யூனிகேஷன் சிஸ்டத்தில் ஆப்டிகல் ஆம்ப்ளிஃபையரின் பயன்பாடு
ஆப்டிகல் ஃபைபர் தொடர்பு அமைப்பில், திஃபைபர் ஆப்டிகல் பெருக்கிபரிமாற்ற சக்தியை அதிகரிக்க டிரான்ஸ்மிட்டரின் பவர் பூஸ்ட் பெருக்கியாக மட்டுமல்லாமல், பெறும் உணர்திறனை மேம்படுத்த ரிசீவரின் முன்பெருக்கியாகவும் பயன்படுத்தலாம், மேலும் பரிமாற்றத்தை நீட்டிக்க பாரம்பரிய ஆப்டிகல்-எலக்ட்ரிகல்-ஆப்டிகல் ரிப்பீட்டரை மாற்றவும் முடியும். தொலைவு மற்றும் அனைத்து ஆப்டிகல் தொடர்பு உணர.
ஆப்டிகல் ஃபைபர் தொடர்பு அமைப்புகளில், பரிமாற்ற தூரத்தை கட்டுப்படுத்தும் முக்கிய காரணிகள் ஆப்டிகல் ஃபைபரின் இழப்பு மற்றும் சிதறல் ஆகும். ஒரு குறுகிய-ஸ்பெக்ட்ரம் ஒளி மூலத்தைப் பயன்படுத்துதல் அல்லது பூஜ்ஜிய-சிதறல் அலைநீளத்திற்கு அருகில் வேலை செய்வது, ஃபைபர் சிதறலின் தாக்கம் சிறியது. இந்த அமைப்பு ஒவ்வொரு ரிலே நிலையத்திலும் முழுமையான சமிக்ஞை நேர மீளுருவாக்கம் (3R ரிலே) செய்ய வேண்டியதில்லை. ஆப்டிகல் பெருக்கி (1ஆர் ரிலே) மூலம் ஆப்டிகல் சிக்னலை நேரடியாகப் பெருக்க போதுமானது. ஆப்டிகல் பெருக்கிகள் நீண்ட தூர டிரங்க் அமைப்புகளில் மட்டுமின்றி, ஆப்டிகல் ஃபைபர் விநியோக நெட்வொர்க்குகளிலும், குறிப்பாக WDM அமைப்புகளில், பல சேனல்களை ஒரே நேரத்தில் பெருக்கப் பயன்படுத்தலாம்.
1) ட்ரங்க் ஆப்டிகல் ஃபைபர் கம்யூனிகேஷன் சிஸ்டங்களில் ஆப்டிகல் பெருக்கிகளின் பயன்பாடு
படம் 2 என்பது டிரங்க் ஆப்டிகல் ஃபைபர் கம்யூனிகேஷன் அமைப்பில் ஆப்டிகல் பெருக்கியின் பயன்பாட்டின் திட்ட வரைபடமாகும். (அ) ஒளியியல் பெருக்கி டிரான்ஸ்மிட்டரின் பவர் பூஸ்ட் பெருக்கியாகவும் ரிசீவரின் ப்ரீஆம்ப்ளிஃபையராகவும் பயன்படுத்தப்படுவதை படம் காட்டுகிறது, இதனால் ரிலே இல்லாத தூரம் இரட்டிப்பாகிறது. எடுத்துக்காட்டாக, கணினி பரிமாற்றமான EDFA ஐ ஏற்றுக்கொள்வது 1.8Gb/s தூரம் 120km இலிருந்து 250km ஆக அதிகரிக்கிறது அல்லது 400km ஐ அடைகிறது. படம் 2 (b)-(d) என்பது பல-ரிலே அமைப்புகளில் ஆப்டிகல் பெருக்கிகளின் பயன்பாடு ஆகும்; படம் (b) என்பது பாரம்பரிய 3R ரிலே பயன்முறையாகும்; படம் (c) என்பது 3R ரிப்பீட்டர்கள் மற்றும் ஆப்டிகல் பெருக்கிகளின் கலப்பு ரிலே பயன்முறையாகும்; படம் 2 (d) இது அனைத்து ஆப்டிகல் ரிலே பயன்முறையாகும்; அனைத்து ஆப்டிகல் தொடர்பு அமைப்பில், இது நேரம் மற்றும் மீளுருவாக்கம் சுற்றுகளை உள்ளடக்காது, எனவே இது பிட்-வெளிப்படையானது, மேலும் "எலக்ட்ரானிக் பாட்டில் விஸ்கர்" கட்டுப்பாடு இல்லை. இரண்டு முனைகளிலும் உள்ள அனுப்புதல் மற்றும் பெறுதல் கருவிகள் மாற்றப்படும் வரை, குறைந்த விகிதத்தில் இருந்து அதிக விகிதத்திற்கு மேம்படுத்துவது எளிது, மேலும் ஆப்டிகல் பெருக்கியை மாற்ற வேண்டிய அவசியமில்லை.
2) ஆப்டிகல் ஃபைபர் டிஸ்ட்ரிபியூஷன் நெட்வொர்க்கில் ஆப்டிகல் ஆம்ப்ளிஃபையரின் பயன்பாடு
ஆப்டிகல் பெருக்கிகளின் (குறிப்பாக EDFA) அதிக ஆற்றல் வெளியீட்டு நன்மைகள் பிராட்பேண்ட் விநியோக நெட்வொர்க்குகளில் (அதாவதுCATVநெட்வொர்க்குகள்). பாரம்பரிய CATV நெட்வொர்க் கோஆக்சியல் கேபிளை ஏற்றுக்கொள்கிறது, இது ஒவ்வொரு பல நூறு மீட்டருக்கும் பெருக்கப்பட வேண்டும், மேலும் நெட்வொர்க்கின் சேவை ஆரம் சுமார் 7 கிமீ ஆகும். ஆப்டிகல் பெருக்கிகளைப் பயன்படுத்தும் ஆப்டிகல் ஃபைபர் CATV நெட்வொர்க், விநியோகிக்கப்பட்ட பயனர்களின் எண்ணிக்கையை பெரிதும் அதிகரிப்பது மட்டுமல்லாமல், நெட்வொர்க் பாதையை பெரிதும் விரிவுபடுத்துகிறது. ஆப்டிகல் ஃபைபர்/ஹைப்ரிட் (HFC) விநியோகம் இரண்டின் பலத்தையும் ஈர்க்கிறது மற்றும் வலுவான போட்டித்தன்மையைக் கொண்டுள்ளது என்பதை சமீபத்திய முன்னேற்றங்கள் காட்டுகின்றன.
டிவியின் 35 சேனல்களின் AM-VSB மாடுலேஷனுக்கான ஆப்டிகல் ஃபைபர் விநியோக நெட்வொர்க்கிற்கு படம் 4 ஒரு எடுத்துக்காட்டு. டிரான்ஸ்மிட்டரின் ஒளி மூலமானது 1550nm அலைநீளம் மற்றும் 3.3dBm வெளியீட்டு சக்தியுடன் DFB-LD ஆகும். 4-நிலை EDFA ஐ மின் விநியோக பெருக்கியாகப் பயன்படுத்தினால், அதன் உள்ளீட்டு சக்தி சுமார் -6dBm மற்றும் அதன் வெளியீட்டு சக்தி சுமார் 13dBm ஆகும். ஆப்டிகல் ரிசீவர் உணர்திறன் -9.2டி பிஎம். விநியோகத்தின் 4 நிலைகளுக்குப் பிறகு, மொத்த பயனர்களின் எண்ணிக்கை 4.2 மில்லியனை எட்டியுள்ளது, மேலும் நெட்வொர்க் பாதை பத்து கிலோமீட்டருக்கும் அதிகமாக உள்ளது. சோதனையின் எடையிடப்பட்ட சமிக்ஞை-இரைச்சல் விகிதம் 45dB ஐ விட அதிகமாக இருந்தது, மேலும் EDFA CSO இல் குறைப்பை ஏற்படுத்தவில்லை.
இடுகை நேரம்: ஏப்-23-2023