مقدمة من مكبر للصوت البصري
مع التطور السريع لشبكات الاتصالات البصرية ، يلزم طول أطوال الإرسال. مكبر للصوت البصري يمكنه تلبية متطلبات شبكات الاتصالات البصرية. المكبر البصري هو جهاز يقوم بتضخيم الإشارة الضوئية مباشرة ، دون الحاجة إلى تحويلها أولاً إلى إشارة كهربائية. يمكن اعتبار مكبر الصوت الضوئي ليزرًا دون تجويف بصري ، أو ليزر يتم فيه منع ردود الفعل من التجويف. سيساعدك هذا المنشور في الحصول على فهم أفضل للمكبر البصري.
يحتوي ارتباط الاتصال البصري الأساسي على جهاز إرسال وجهاز استقبال ، مع توصيل كابل الألياف الضوئية بهما. على الرغم من أن الإشارات المرسلة من الألياف الضوئية تعاني من توهين أقل بكثير من غيرها من الوسائط ، مثل النحاس ، لا يزال هناك قيود على بعد حوالي 100 كم من المسافة التي يمكن للإشارات أن تنتقل قبل أن تصبح صاخبة للغاية بحيث لا يمكن اكتشافها.
تستخدم المضخمات الضوئية على نطاق واسع في روابط بيانات الألياف البصرية. يوضح الشكل 1 ثلاث طرق يمكن من خلالها استخدام المضخمات الضوئية لتعزيز أداء روابط البيانات البصرية. يتم استخدام مكبر للصوت الداعم لزيادة المخرجات البصرية لجهاز الإرسال البصري قبل أن تدخل الإشارة الألياف الضوئية. يتم تخفيف الإشارة الضوئية أثناء انتقالها في الألياف الضوئية. يتم استخدام مكبر صوت مضمن لاستعادة (تجديد) الإشارة البصرية إلى مستوى الطاقة الأصلي. يتم تشغيل مكبر صوت ضوئي مسبق في نهاية وصلة الألياف الضوئية لزيادة حساسية جهاز الاستقبال البصري.
الشكل 1. مكبرات الصوت البصرية في وصلات الاتصالات الألياف البصرية
نسبة انتاج الطاقة الى مدخلات الطاقة
كسب كقوة من قوة inpout
مدى الأطوال الموجية التي يكون فيها مكبر الصوت فعالاً
الحد الأقصى لانتاج الطاقة ، والتي لم يتم بعدها الوصول إلى التضخيم
إشارة غير مرغوب فيها بسبب المعالجة المادية في مكبر للصوت
هناك ثلاثة أنواع من المكبرات الضوئية الأكثر شيوعًا ، كما هو موضح من اليسار إلى اليمين: مضخم ألياف الإربيوم المخدر ، مضخم بصري أشباه الموصلات ، ومضخم الألياف رامان.
الوسط المضخم عبارة عن ألياف بصرية زجاجية مخدرة بأيونات الإربيوم. يتم ضخ الإربيوم إلى حالة من الانقلاب السكاني مع إدخال بصري منفصل. يزيد متوسط الكسب البصري للزجاج المُخمد بالإربيوم الضوء عند الأطوال الموجية التي تقع في محيط 1550 نانومتر - الأطوال الموجية البصرية التي تعاني من الحد الأدنى من التوهين في الألياف الضوئية. يعتبر مضخم الألياف المصبوغ بالإربيوم (EDFA) هو أكثر مضخم الألياف انتشارًا. تتميز مضخمات الألياف الضوئية المخدرة بالإربيوم (EDFA) بضوضاء منخفضة ويمكنها تضخيم العديد من أطوال الموجات في وقت واحد ، مما يجعل EDFA مكبر الصوت المفضل لمعظم التطبيقات في الاتصالات البصرية.
الشكل 2. مبدأ الإربيوم مخدر الألياف مبدأ العمل
متوسط الربح غير محجوب InGaAsP. يمكن تصميم هذه المادة لتوفير التضخيم البصري بأطوال موجية بالقرب من 1.3 ميكرون أو بالقرب من 1.5 ميكرومتر - أطوال موجية مهمة للاتصالات البصرية. يمكن استخدام أشباه الموصلات الأخرى لتضخيم الإشارات الضوئية عند الأطوال الموجية الأخرى. وجوه المدخلات والمخرجات من مكبر للصوت هي مغلفة مضادة للانعكاس من أجل منع ردود الفعل البصرية إلى كسب المتوسطة و lasing. مضخم بصري لأشباه الموصلات مع ميزاته في الحزمة الصغيرة والتطبيقات منخفضة التكلفة والاستخدام المحتمل للتبديل البصري ، يمكن أن يكون خيارًا رائعًا ليناسب معظم العملاء.
الشكل 3. مبدأ أشباه الموصلات مكبر للصوت البصري العمل
في مكبر للصوت رامان ، يتم تكثيف الإشارة بواسطة تضخيم رامان. على عكس EDFA و SOA ، يتم الحصول على تأثير التضخيم من خلال تفاعل غير خطي بين الإشارة وليزر المضخة داخل الألياف الضوئية. هناك نوعان من مضخمات رامان: موزعة ومكتومة. مضخم رامان الموزع هو أحد مضخمات ألياف الإرسال التي تستخدم كوسيلة كسب عن طريق مضاعفة طول موجة المضخة مع طول موجة الإشارة ، بينما يستخدم مضخم رامان المقطوع طولًا أقصر من الألياف مخصص لتوفير التضخيم.
الرقم 4. رامان مبدأ العمل مكبر للصوت
يلعب مكبر الصوت البصري دورًا مهمًا للغاية في الشبكات البصرية الحديثة ، مما يتيح نقل العديد من تيرابايت البيانات عبر مسافات طويلة تصل إلى آلاف الكيلومترات. تم تصميم مكبرات الصوت الضوئية التي توفرها FOCC لجميع قطاعات الشبكة والتطبيقات. لمزيد من المعلومات ، يرجى زيارة www.focc-fiber.com .
