1. Fa'avasegaga oFiberAfa'atelevave
E tolu ituaiga autū o fa'amalosi leo opitika:
(1) Fa'amalosi Optika Semiconductor (SOA, Fa'amalosi Optika Semiconductor);
(2) O fa'amalosi leo o le fiber optic ua fa'aopoopoina i elemene o le ea seasea maua (erbium Er, thulium Tm, praseodymium Pr, rubidium Nd, ma isi), o fa'amalosi leo o le fiber e masani lava ona fa'aopoopoina i le erbium (EDFA), fa'apea fo'i ma amplifiers o le thulium-doped fiber (TDFA) ma amplifiers o le praseodymium-doped fiber (PDFA), ma isi.
(3) Fa'amalosi leo e le o ni laina, e masani lava o fa'amalosi leo e pei o le fiber Raman (FRA, Fiber Raman Amplifier). O le fa'atusatusaga autu o le fa'atinoga o nei fa'amalosi leo opitika o lo'o fa'aalia i le laulau.
EDFA (Fa'amalosia o le Alava Fa'aopoopo Erbium)
E mafai ona fausia se faiga laser e tele-tulaga e ala i le fa'apipi'iina o le alava kuata i elemene eleele seasea (e pei o le Nd, Er, Pr, Tm, ma isi), ma o le moli fa'ailo ulufale e fa'amalosia sa'o i lalo o le gaioiga a le moli pamu. A mae'a ona tu'uina atu ni fa'amatalaga talafeagai, ona fausia lea o se laser alava. O le galu galue o le fa'amalosi alava Nd-doped e 1060nm ma le 1330nm, ma o lona atina'eina ma le fa'aogaina e fa'atapula'aina ona o le alu ese mai le uafu sili ona lelei o feso'ota'iga alava opitika ma isi mafua'aga. O galu fa'agaoioiga o le EDFA ma le PDFA o lo'o i totonu o le fa'amalama o le gau maualalo (1550nm) ma le zero dispersion wavelength (1300nm) o feso'ota'iga alava opitika, ma o le TDFA e fa'agaoioia i le S-band, lea e matua talafeagai mo fa'aoga faiga feso'ota'iga alava opitika. Ae maise lava le EDFA, o le atina'e sili ona vave, ua aoga.
O lePmataupu faavae o le EDFA
O le fausaga autū o le EDFA o loʻo faʻaalia i le Ata 1(a), lea e tele lava ina aofia ai se mea faʻagaoioi (erbium-doped silica fiber e tusa ma le sefulu mita le umi, faʻatasi ai ma le lautele o le autu o le 3-5 microns ma le faʻaputuga o le doping o le (25-1000)x10-6), puna moli pamu (990 poʻo le 1480nm LD), coupler opitika ma le isolator opitika. E mafai e le moli faʻailo ma le moli pamu ona faʻasalalau i le itu e tasi (codirectional pumping), itu faʻafeagai (reverse pumping) poʻo itu uma e lua (bidirectional pumping) i totonu o le erbium fiber. A faʻapipiʻiina le moli faʻailo ma le moli pamu i totonu o le erbium fiber i le taimi e tasi, e faʻaosofia ai e le erbium ions se tulaga malosi maualuga i lalo o le gaioiga a le moli pamu (Ata 1(b), o se faiga e tolu-tulaga), ma vave ona pala i le tulaga malosi metastable, pe a toe foʻi i le tulaga eleele i lalo o le gaioiga a le moli faʻailo faʻalavelave, e faʻasalalauina ai photons e fetaui ma le moli faʻailo, ina ia faʻateleina le faʻailo. O le Ata 1 (c) o lona fa'ateleina o le fa'asalalauga fa'afuase'i (ASE) fa'atasi ai ma se bandwidth tele (e o'o atu i le 20-40nm) ma tumutumuga e lua e fetaui ma le 1530nm ma le 1550nm.
O tulaga lelei autū o le EDFA o le maualuga o le gain, tele o le bandwidth, maualuga le malosiaga o le output, maualuga le lelei o le pamu, maualalo le insertion loss, ma le le lagona o le polarization state.
2. Fa'afitauli i Fa'amalosi Fa'alava Opitika
E ui o le optical amplifier (aemaise lava le EDFA) e tele ona lelei mataʻina, ae e le o se amplifier lelei atoatoa. I le faʻaopoopoga i le pisa faʻaopoopo e faʻaitiitia ai le SNR o le faʻailo, e iai foʻi nisi o mea e le lelei, e pei o:
- O le lē tutusa o le gain spectrum i totonu o le bandwidth o le amplifier e aʻafia ai le faʻatinoga o le faʻateleina o le tele o auala;
- A fa'apipi'i fa'asolosolo ia fa'amalosi opitika, o le a fa'aputuina ai a'afiaga o le pisa ASE, fa'asalalauina o alava ma a'afiaga e le laina.
O nei mataupu e tatau ona mafaufau i ai i le mamanuina o polokalama ma le polokalama.
3. Fa'aaogāina o le Optical Amplifier i le Optical Fiber Communication System
I le faiga feso'ota'iga alava opitika, o leFa'amalosi Fa'alava Opitikae le gata e mafai ona faʻaaogaina o se faʻamalosi eletise o le transmitter e faʻateleina ai le malosiaga o le fesiitaiga, ae faʻapea foʻi o se preamplifier o le receiver e faʻaleleia atili ai le lagona o le mauaina, ma e mafai foʻi ona suitulaga i le repeater masani opitika-eletise-opitika, e faʻalauteleina ai le mamao o fesiitaiga ma iloa ai fesoʻotaʻiga uma-opitika.
I totonu o faiga feso'ota'iga alava opitika, o mea autū e fa'atapula'aina ai le mamao o le fesiita'iga o le leiloa ma le salalau o le alava opitika. I le fa'aaogaina o se puna malamalama vaapiapi, po'o le galue latalata i le umi o le zero-dispersion, e la'ititi le a'afiaga o le fesiita'iga o alava. E le mana'omia e lenei faiga ona fa'atino le toe fa'afouina atoa o le taimi o fa'ailo (3R relay) i nofoaga ta'itasi o le relay. E lava le fa'amalosia sa'o o le fa'ailo opitika i se fa'amalosi opitika (1R relay). E le gata i faiga o le opitika e mafai ona fa'aaogaina i faiga o le ogalaau mamao ae fa'apea fo'i i feso'ota'iga tufatufaina o alava opitika, aemaise lava i faiga WDM, e fa'amalosia ai le tele o auala i le taimi e tasi.
1) Fa'aaogāina o Fa'amalosi Opitika i Faiga Feso'ota'iga o le Alava Opitika o le Ufiufi
O le Ata 2 o se ata fa'ata'ita'i o le fa'aogaina o le optical amplifier i totonu o le ogalaau o le optical fiber communication system. (a) o lo'o fa'aalia i le ata o lo'o fa'aaogaina le optical amplifier o le power boost amplifier o le transmitter ma le preamplifier o le receiver ina ia fa'aluaina le mamao e le o le relay. Mo se fa'ata'ita'iga, o le fa'aaogaina o le EDFA, o le system transmission. O le mamao e 1.8Gb/s e faʻateleina mai le 120km i le 250km pe oʻo atu foʻi i le 400km. O le Ata 2 (b)-(d) o le faʻaaogaina lea o faʻamalosi opitika i faiga e tele-relay; O le Ata (b) o le faiga masani o le 3R relay; O le Ata (c) o le faiga faʻafefiloi o le 3R repeaters ma faʻamalosi opitika; Ata 2 (d) O se faiga o le relay opitika uma; i totonu o se faiga fesoʻotaʻiga opitika uma, e le aofia ai matagaluega taimi ma toe faʻafouina, o lea e manino ai le bit, ma e leai se faʻatapulaʻaina o le "fagu uila eletise". Pe afai e sui le masini e auina atu ma le mauaina i pito uma e lua, e faigofie ona faʻaleleia mai se fua faatatau maualalo i se fua faatatau maualuga, ma e le manaʻomia ona sui le faʻamalosi opitika.
2) Fa'aaogāina o le Optical Amplifier i le Optical Fiber Distribution Network
O le maualuga o le malosiaga e maua mai i fa'amalosi opitika (aemaise lava le EDFA) e matua aoga lava i feso'ota'iga tufatufaina atu o le broadband (e pei oCATVFeso'ota'iga). O le feso'ota'iga masani a le CATV e fa'aaogaina le uaea coaxial, lea e mana'omia ona fa'amalosia i le selau mita, ma o le lautele o le tautua a le feso'ota'iga e tusa ma le 7km. O le feso'ota'iga alava opitika CATV e fa'aaogaina ai fa'amalosi opitika e le gata ina mafai ona fa'ateleina tele le aofa'i o tagata fa'aoga tufatufaina, ae fa'alauteleina fo'i le ala o feso'ota'iga. O atina'e talu ai nei ua fa'aalia ai o le tufatufaina atu o le alava opitika/hybrid (HFC) e maua ai le malosi o itu uma e lua ma e malosi le tauvaga.
O le Ata 4 o se faʻataʻitaʻiga o se fesoʻotaʻiga tufatufaina o alava opitika mo le faʻatonutonuina o le AM-VSB o auala TV e 35. O le puna o le malamalama o le transmitter o le DFB-LD ma le wavelength o le 1550nm ma le malosiaga e alu ese ai o le 3.3dBm. I le faʻaaogaina o le 4-level EDFA o se amplifier tufatufaina o le malosiaga, o lona malosiaga e ulufale ai e tusa ma le -6dBm, ma lona malosiaga e alu ese ai e tusa ma le 13dBm. O le maaleale o le optical receiver -9.2d Bm. A maeʻa le 4 tulaga o le tufatufaina atu, ua oʻo atu le aofaʻi o tagata faʻaoga i le 4.2 miliona, ma o le ala o le fesoʻotaʻiga e sili atu i le sefulu kilomita. O le fua faatatau o le signal-to-noise o le suega e sili atu i le 45dB, ma e leʻi mafua ai e le EDFA se faʻaitiitia o le CSO.
Taimi na lafoina ai: Aperila-23-2023