תכנית טכנית של מערכת מגבר EDFA ב-L-band

1. סיבים מסוממים בארביום
ארביום הוא יסוד אדמה נדיר עם מספר אטומי של 68 ומשקל אטומי של 167.3. רמת האנרגיה האלקטרונית של יון הארביום מוצגת באיור, והמעבר מרמת האנרגיה התחתונה לרמת האנרגיה העליונה מתאים לתהליך הספיגה של האור. השינוי מרמת האנרגיה העליונה לרמת האנרגיה התחתונה תואם את תהליך פליטת האור.

2. עקרון EDFA

EDFA משתמש בסיבים מסוממים ביון ארביום כמדיום הרווח, אשר מייצר היפוך אוכלוסיה תחת אור משאבה. הוא מממש הגברת קרינה מגורה תחת אינדוקציה של אור אות.
ליוני ארביום יש שלוש רמות אנרגיה. הם נמצאים ברמת האנרגיה הנמוכה ביותר, E1, כאשר הם אינם נרגשים מכל אור. כאשר הסיב נרגש ברציפות על ידי לייזר מקור האור המשאבה, החלקיקים במצב הקרקע מקבלים אנרגיה ועוברים לרמת אנרגיה גבוהה יותר. כמו למשל המעבר מ-E1 ל-E3, מכיוון שהחלקיק אינו יציב ברמת האנרגיה הגבוהה של E3, הוא ייפול במהירות למצב מט-יציב E2 בתהליך מעבר לא קרינתי. ברמת אנרגיה זו, לחלקיקים חיי הישרדות ארוכים יחסית. עקב עירור מתמשך של מקור האור המשאבה, מספר החלקיקים ברמת האנרגיה E2 ימשיך לעלות, ומספר החלקיקים ברמת האנרגיה E1 יגדל. בדרך זו מתממשת התפלגות היפוך האוכלוסייה בסיב המסומם בארביום, וזמינים התנאים ללימוד הגברה אופטית.
כאשר אות הכניסה אנרגית הפוטון E=hf שווה במדויק להפרש רמות האנרגיה בין E2 ל-E1, E2-E1=hf, החלקיקים במצב metstable יעברו למצב הקרקע E1 בצורה של קרינה מגורה. הקרינה והקלט הפוטונים באות זהים לפוטונים, ובכך מגדילים משמעותית את מספר הפוטונים, מה שהופך את האות האופטי המבוא לאות פלט אופטי חזק בסיב המסומם בארביום, תוך מימוש ההגברה הישירה של האות האופטי. .

2. דיאגרמת מערכת והקדמת מכשיר בסיסי
2.1. הדיאגרמה הסכמטית של מערכת מגבר הסיבים האופטיים בפס L הוא כדלקמן:

2.2. הדיאגרמה הסכמטית של מערכת מקור האור ASE עבור פליטה ספונטנית של סיבים מסוממים בארביום היא כדלקמן:

הקדמת מכשיר

1.ROF -EDFA -HP High Power Erbium מגבר סיבים

פָּרָמֶטֶר		יְחִידָה	מינימום	טיפ	מקסימום
טווח אורכי גל פעולה		nm	1525		1565
טווח הספק של אות כניסה		dBm	-5		10
פלט רוויה כוח אופטי		dBm			37
יציבות כוח אופטית של פלט רוויה		dB			±0.3
מדד רעש @ קלט 0dBm		dB		5.5	6.0
בידוד אופטי קלט		dB	30
בידוד אופטי פלט		dB	30
אובדן החזר קלט		dB	40
אובדן החזר תפוקה		dB	40
רווח תלוי קיטוב		dB		0.3	0.5
פיזור מצב קיטוב		ps			0.3
דליפת משאבת כניסה		dBm			-30
דליפת משאבת פלט		dBm			-30
מתח הפעלה		V( AC)	80		240
סוג סיבים			SMF-28
ממשק פלט			FC/APC
ממשק תקשורת			RS232
גודל חבילה	מודול	mm	483×385×88 (מתלה 2U)
גודל חבילה	שולחן עבודה	mm	150×125×35

2.ROF -EDFA -B מגבר כוח סיב מסומם בארביום

פָּרָמֶטֶר			יְחִידָה	מינימום	טיפ	מקסימום
טווח אורכי גל פעולה			nm	1525		1565
טווח הספק של אות פלט			dBm	-10
רווח אות קטן			dB		30	35
טווח פלט אופטי רוויה *			dBm		20/17/23
נתון רעש **			dB		5.0	5.5
בידוד קלט			dB	30
בידוד פלט			dB	30
רווח בלתי תלוי בקיטוב			dB		0.3	0.5
פיזור מצב קיטוב			ps			0.3
דליפת משאבת כניסה			dBm			-30
דליפת משאבת פלט			dBm			-40
מתח הפעלה		מודול	V	4.75	5	5.25
מתח הפעלה		שולחן העבודה	V( AC)	80		240
סיב אופטי				SMF-28
ממשק פלט				FC/APC
מידות	מודול		mm	90×70×18
מידות	שולחן העבודה		mm	320×220×90

3. מגבר סיבים מסוממים מדגם ROF -EDFA -P

פָּרָמֶטֶר		יְחִידָה	מינימום	טיפ	מקסימום
טווח אורכי גל פעולה		nm	1525		1565
טווח הספק של אות כניסה		dBm	-45
רווח אות קטן		dB		30	35
טווח הספק האופטי של רוויה *		dBm		0
מדד רעש **		dB		5.0	5.5
בידוד אופטי קלט		dB	30
בידוד אופטי פלט		dB	30
רווח תלוי קיטוב		dB		0.3	0.5
פיזור מצב קיטוב		ps			0.3
דליפת משאבת כניסה		dBm			-30
דליפת משאבת פלט		dBm			-40
מתח הפעלה	מודול	V	4.75	5	5.25
מתח הפעלה	שולחן עבודה	V( AC)	80		240
סוג סיבים			SMF-28
ממשק פלט			FC/APC
גודל חבילה	מודול	mm	907018
גודל חבילה	שולחן עבודה	mm	32022090

תוכנית טכנית של מערכת מגבר EDFA ברצועת L

הקדמת מכשיר