Erbium-Doped Fiber Amplifiers (EDFAs)

E fa'aoga e le Erbium-doped fiber amplifiers (EDFAs) mea e seasea-lalolagi e pei o le erbium (Er3+) e fai ma ala fa'alautele.E doped i totonu o le fiber core i le faagasologa o le gaosiga.E aofia ai se fasi alava pupuu (e masani lava 10 m pe sili atu) faia i le tioata lea e faaopoopo i ai se aofaiga pulea itiiti o le erbium o se dopant i foliga o se ion (Er3+).O le mea lea, o le alava silica e galue e pei o se faʻasalalauga talimalo.O le dopants (erbium) nai lo le silica fiber e fuafua ai le umi ole galu ma le bandwidth maua.E masani ona fa'agaoioia EDFA i le 1550 nm galu umi ma e mafai ona ofoina atu gafatia e sili atu i le 1 Tbps.O lea la, e faʻaaogaina lautele i faiga WDM.

O le fa'avae o le fa'aoso fa'aoso e fa'atatau mo le fa'aogaina o le EDFA.A o'o le dopant (se erbium ion) i se tulaga maualuga-malosi, o se photon fa'afuase'i o le fa'ailo fa'apipi'i o le a fa'aosofia ai.Na te fa'asa'olotoina nisi o lona malosi i le dopant ma toe fo'i atu i se tulaga maualalo ("stimulated emission") lea e sili atu ona mautu.O le ata o loʻo i lalo o loʻo faʻaalia ai le fausaga autu o se EDFA.

1.1 Fa'avae faavae ole EDFA

O le pamu leisa diode e masani lava ona maua ai se faailoilo opitika o le uumi (i le 980 nm po o le 1480 nm) i le malosi maualuga (~ 10-200 mW).O lenei faʻailoga e tuʻufaʻatasia ma le faʻailoga malamalama i totonu o le vaega erbiumdoped o le fiber silica e ala i le WDM coupler.O le erbium ions o le a mitiia le malosi o le faailo o le pamu ma oso i lo latou tulaga fiafia.O se vaega o le fa'ailo moli o lo'o tu'uina atu e tata'i ma fafaga i tua i le fa'auluina o le laser pamu e ala i le fa'amama opitika ma le su'esu'e.E fai lea ma faiga e pulea ai le mana o tali ina ia mafai ai ona fai EDFA e fai ma fa'amalo fa'atonu.A fa'aumatia uma electrons metatable ona leai lea o se isi fa'aopoopoga e tupu.O le mea lea, e otometi lava ona fa'amautu le faiga ona o le malosi fa'atino o le EDFA o lo'o tumau pea e tusa lava po'o le a le suiga o le eletise, pe a iai.

1.2 Fa'ata'ita'iga fa'afaigofie a le EDFA

O le ata o loʻo i luga o loʻo faʻaalia ai le faʻaogaina faigofie o se EDFA lea e faʻaopoopoina ai se faʻailoga pamu mai le laser i se faʻailoga faʻapipiʻi (i le 1480 nm poʻo le 980 nm) e ala i se faʻapipiʻi WDM.

O lenei ata o lo'o fa'aalia ai se fa'aliga EDF fa'avae.Ole umi ole galu ole fa'ailoga pamu (ma le mana pamu e tusa ma le 50 mW) o le 1480 nm po'o le 980 nm.O nisi vaega o lenei fa'ailo pamu e fa'afeiloa'i i le fa'ailo fa'apipi'i e ala i le fa'aoso fa'aoso i totonu o se pupu'u umi ole Erbium-doped fiber.O lo'o i ai fa'amanuiaga fa'apitoa e tusa ma le 5-15 dB ma le itiiti ifo i le 10 dB le pa'ō.Mo le faʻaogaina o le 1550 nm, e mafai ona maua le 30-40 dB opitika.

1.3 Fa'atinoga fa'atino ole EDFA

O le ata o loʻo i luga o loʻo faʻaalia ai se faʻaogaina faigofie o se EDFA faʻatasi ai ma lona fausaga faʻaoga pe a faʻaaogaina i le WDM talosaga.

E pei ona faʻaalia, e aofia ai vaega tetele nei:

• O se fa'aesea i totonu o le fa'aoga.O le mea lea e taofia ai le pisapisao e faia e se EDFA mai le faʻasalalau atu i le pito o le transmitter.

• O se fa'apipi'i WDM.O lo'o tu'ufa'atasia le fa'ailoga fa'amatalaga fa'amatalaga opitika maualalo 1550 nm fa'atasi ai ma le fa'ailo opitika pamu pamu maualuga (mai puna puna e pei o le laser) i le 980 nm wavelength.

• O se vaega itiiti ole alava silica erbium-doped.O le mea moni, o lo'o avea lea ma auala malosi a le EDFA.

• O se fa'aesea i le gaosiga.E fesoasoani e puipuia ai so'o se fa'ailo fa'afoliga fa'afofoga mai le ulu atu i le alava silica erbium-doped.

O le fa'ai'uga fa'ai'u fa'ailo o se fa'ailoga fa'amatalaga fa'amatalaga mata'utia 1550 nm e fa'ateleina ma se fa'ailoga pamu 980 nm o totoe.

Ituaiga o Erbium-Doped Fiber Amplifiers (EDFAs)

E lua ituaiga o fausaga o Erbium-Doped Fiber Amplifiers (EDFAs):

• EDFA fa'atasi ai ma pamu fa'asalalau

• EDFA fa'atasi ai ma pamu fa'afefete

O le ata o lo'o i lalo o lo'o fa'aalia ai le fa'atatauina o pamu fa'asalalau ma le fa'atonuga o pamu e mafai ona fa'aoga i fausaga EDFA.

Eseese faiga pamu

O se pamu fa'apipi'i fa'atasi EDFA o lo'o fa'aalia ai le malosi fa'apitoa fa'apitoa ma le pisa maualalo;a'o le pamu fa'afefete EDFA e maua ai le malosi fa'amata e sili atu ae fa'atupu ai le pisa tele.I se EDFA fa'apisinisi masani, o se pamu fa'a-lua fa'atasi ma le fa'apipi'i fa'atasi fa'atasi ma le fa'ato'a fa'aola e fa'aaogaina lea e maua ai se fa'amanuiaga mata'aga tutusa.

Fa'aogaina o le EDFA e fai ma fa'aolaola, i-laina, ma muamua fa'aola

I se fa'aoga umi o se feso'ota'iga feso'ota'iga fibre opitika, e mafai ona fa'aogaina EDFA e fai ma fa'aola fa'aola i le gaosiga o le transmitter opitika, o se fa'alava fa'apipi'i fa'atasi fa'atasi ma le alava fa'amama fa'apea fo'i ma se fa'aulu i luma o le receiver, e pei ona faaalia i le ata i luga.

E mafai ona maitauina o laina laina EDFA o loʻo tuʻuina i le 20-100 kilomita le mamao e faʻatatau i le gau.O le faʻailoga faʻaogaina opitika o loʻo i le 1.55 μm le umi o le galu, ae o le pamu lasers o loʻo galue i le 1.48 μm poʻo le 980 nm wavelength.Ole umi masani ole alava Erbium-doped e 10–50 mita.

Mechanism Amplification in EDFAs

E pei ona taʻua muamua, o le faʻaogaina o le masini i totonu o le EDFA e faʻavae i luga o le faʻamalosi faʻamalosi e tutusa ma le laser.O le malosi maualuga mai le faailo o le pamu opitika (faia e se isi leisa) e faaosofia ai le dopant erbium ions (Er3+) i totonu o se fibre silica i le tulaga maualuga o le malosi.O le faʻailoga faʻamatalaga faʻapipiʻi faʻapipiʻi e faʻaosofia ai le suiga o le Erbium ions fiafia i le tulaga maualalo o le malosi ma maua ai le faʻavelaina o photons ma le malosi tutusa, o lona uiga, tutusa le umi o le galu ma le faʻailoga faʻapipiʻi.

Malosiaga-tulaga ata: O iona Erbium sa'oloto e fa'aalia tulaga tu'ufa'atasi o le vaega malosi.Pe a fa'apipi'i iona Erbium i totonu o se alava silica, e vaevaeina le maualuga o lo latou malosi i ni vaega vavalalata vavalalata ina ia fausia ai se fusi malosi.

1.4 Fa'apena le fa'asili ile EDFA

Ina ia maua le suiga o le faitau aofaʻi, o Er3 + ions e pamu i le vaeluagalemu tulaga 2. I le auala le tuusao (980-nm pamu), Er3 + ions o loʻo faʻaauau pea ona siitia mai le tulaga 1 i le tulaga 3. E sosoʻo ai ma le pala e le faʻasalaina i le tulaga 2, mai lea e pa'u'u ai i le tulaga 1, fa'asalalauina fa'ailoga mata i le umi o le galu o lo'o mana'omia o le 1500-1600 nm.E ta'ua lea o le 3-level amplification mechanism.

Mo nisi oloa Erbium-doped, fa'amolemole va'ai i la matou upega tafa'ilagi.

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