Amplificatore in fibra ottica
Optical Fiber Amplifier (OFA) si riferisce a un nuovo amplificatore completamente ottico utilizzato nelle linee di comunicazione in fibra ottica per l'amplificazione del segnale. In base alla sua posizione e al suo ruolo nella linea della fibra, è generalmente diviso in amplificazione del relè, preamplificazione e amplificazione di potenza. Rispetto al tradizionale amplificatore laser a semiconduttore (SOA), OFA non ha bisogno di sottoporsi a processi complessi come la conversione fotoelettrica, la conversione elettro-ottica e la rigenerazione del segnale, e può eseguire direttamente l'amplificazione a piena luce del segnale, che ha una buona "trasparenza" ed è particolarmente adatto per la trasmissione a lunga distanza. Amplificazione del relè della comunicazione ottica. Si può dire che OFA ha gettato una base tecnica per la realizzazione della comunicazione tutta ottica.
Attualmente esistono due tipi principali di amplificatori ottici: amplificatori ottici a semiconduttore (SOA) e (OFA). L'amplificatore ottico a semiconduttore utilizza il meccanismo di amplificazione della radiazione stimolata inerente al materiale semiconduttore per ottenere l'amplificazione ottica, e il suo principio e la sua struttura sono simili a quelli del laser a semiconduttore. Un amplificatore in fibra è diverso da un amplificatore a semiconduttore in quanto il mezzo attivo (o mezzo di guadagno) dell'amplificatore in fibra è una fibra speciale o fibra di trasmissione ed è collegato al laser a pompa; quando la luce del segnale passa attraverso la fibra, la luce del segnale viene amplificata. Gli amplificatori in fibra possono essere ulteriormente suddivisi in amplificatori in fibra drogata a ioni di terra rara e amplificatori in fibra non lineare. Come un amplificatore a semiconduttore, anche il principio operativo di un amplificatore in fibra drogata a terre rare è stimolato dalla radiazione; e un amplificatore in fibra non lineare amplifica il segnale ottico con l'effetto non lineare della fibra. Pratici amplificatori in fibra sono amplificatori in fibra drogata in erbium (EDFA) e amplificatori in fibra Raman (amplificatori in fibra Raman).
L'amplificatore in fibra non solo amplifica direttamente il segnale ottico, ma ha anche un'amplificazione all-optical in tempo reale, ad alto guadagno, a banda larga, online, a basso rumore, a bassa perdita, che è un componente chiave indispensabile nella nuova generazione di sistemi di comunicazione in fibra ottica; La tecnologia non solo risolve la limitazione dell'attenuazione sulla velocità e sulla distanza di trasmissione della rete ottica, ma, cosa più importante, crea il multiplexing della divisione della lunghezza d'onda nella banda di frequenza di 1550 nm, che consentirà una velocità ultra-elevata, una capacità ultra-grande e un multiplexing di divisione della lunghezza d'onda a lunga distanza (WDM). ), il dense wavelength division multiplexing (DWDM), la trasmissione tutta ottica e la trasmissione ottica del solitone sono diventati una realtà, ed è una pietra miliare epocale nella storia della comunicazione in fibra ottica. Negli attuali pratici amplificatori in fibra, ci sono principalmente amplificatori in fibra drogati di erbio (EDFA), amplificatori ottici a semiconduttore (SOA) e amplificatori Raman in fibra (FRA). Tra questi, gli amplificatori in fibra drogati di erbio sono ampiamente utilizzati per le loro prestazioni a lungo termine. Distanza, sistemi di comunicazione in fibra ottica ad alta capacità e ad alta velocità, reti di accesso, reti CATV in fibra ottica, sistemi militari (multiplexing di dati multicanale radar, trasmissione dati, guida, ecc.) come amplificatori di potenza, amplificatori a relè e preamplificatori.
Gli amplificatori in fibra sono tipicamente composti da un mezzo di guadagno, luce della pompa e una struttura di accoppiamento input-output. Attualmente, gli amplificatori in fibra includono principalmente tre tipi di amplificatori in fibra drogati di erbio, amplificatori ottici a semiconduttore e amplificatori Raman in fibra. Secondo le loro applicazioni nelle reti in fibra ottica, gli amplificatori in fibra hanno principalmente tre scopi diversi: come amplificatore di potenza sul lato del trasmettitore per migliorare la trasmissione. La potenza della macchina; il preamplificatore ottico viene utilizzato prima del ricevitore per migliorare notevolmente la sensibilità del ricevitore ottico; l'amplificatore a relè viene utilizzato come amplificatore a relè nella linea di trasmissione in fibra ottica per compensare la perdita di trasmissione della fibra otticaprolungare la distanza di trasmissione.
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