Der optische Verstärker ist ein wichtiges Gerät für die optische Kommunikation und die Laserphysik. Es ist nicht erforderlich, optische Signale zuerst in elektrische Signale umzuwandeln. Der optische Verstärker kann die optischen Signale direkt verstärken. Es wird angenommen, dass es sich um einen Laser ohne optischen Hohlraum oder mit unterdrückter Rückkopplung vom Hohlraum handelt. Optische Verstärker werden häufig an Orten installiert, an denen optische Signale schwach sind und verstärkt werden müssen. Dies stellt die stabile Übertragung von optischen Signalen in den übrigen Kabeln sicher. Daher sollten wir dem optischen Verstärker eine größere Bedeutung beimessen. In diesem Artikel lernen Sie die Geheimnisse des optischen Verstärkers kennen.
Funktionen des optischen Verstärkers
In einem optischen Netzwerk können optische Verstärker als Booster-Verstärker, Vorverstärker oder Inline-Verstärker verwendet werden. Diese Funktionen unterscheiden sich geringfügig voneinander. Wenn ein optischer Verstärker als Booster fungiert, wird er verwendet, um die Signale, die den Sender verlassen, auf den erforderlichen Pegel zu verstärken, bevor Glasfaserverbindungen hergestellt werden. Der Booster-Verstärker ist besonders wichtig für eine WDM-Verbindung, da der Multiplexer optische Signale abschwächt. Der Vorverstärker wird am anderen Ende einer Verbindung verwendet, um den Signalpegel zu verstärken, damit er über oder über dem thermischen Rauschen des Empfängers erkannt wird. Der Inline-Verstärker wird für Verbindungen über 150 km verwendet, wenn die Signale über große Entfernungen schwach werden. Alle 80 bis 100 km wird ein Inline-Verstärker installiert, um sicherzustellen, dass der Signalpegel über dem Grundrauschen liegt.
Drei Arten optischer Verstärker
1) Erbium-dotierter Faserverstärker (EDFA)
Erbium-dotierter Faserverstärker oder EDFA ist heute der am weitesten verbreitete optische Verstärker für Glasfaserkommunikation mit großer Reichweite. Seine optische Faser (normalerweise eine Einmodenfaser) im Kern ist mit dem Seltenerdelement Erbium dotiert, um Licht mit einer Frequenz zu absorbieren und Licht mit einer anderen Frequenz zu emittieren. Das Licht wird von Laserdioden mit einer Wellenlänge um 980 nm und manchmal um 1480 nm gepumpt. EDFA hat die Vorteile einer hohen Verstärkung, einer großen Bandbreite, einer hohen Ausgangsleistung, einer hohen Pumpeffizienz, einer geringen Einfügungsdämpfung und einer Unempfindlichkeit gegenüber dem Polarisationszustand, was sich als gute Lösung für DWDM-, CATV- und SDH-Anwendungen herausstellt.
2) Raman-Verstärker
Der Raman-Verstärker basiert auf der Raman-Verstärkung, die sich aus dem Effekt der stimulierten Raman-Streuung ergibt. Wenn ein niederfrequentes Signalphoton im nichtlinearen Bereich die inelastische Streuung eines höherfrequenten Pumpphotons in einem optischen Medium induziert, wird ein weiteres Signalphoton erzeugt, dessen überschüssige Energie resonant in die Schwingungszustände des Mediums übergeht. Raman-Verstärker werden häufig in der Mitte eines Signals oder vor dem Empfänger installiert, um die Signalpegel zu verstärken. Es bietet die Vorteile eines größeren Wellenlängenbereichs, einer konstanten optischen Verstärkung und einer effektiven Rauschunterdrückung.
3) Optischer Halbleiterverstärker (SOA)
Optischer Halbleiterverstärker oder SOA ist der optische Verstärker, der auf einem Halbleiterverstärkungsmedium basiert. Licht wird durch einen Halbleiter-Einmodenwellenleiter mit transversalen Abmessungen gesendet. SOA wird normalerweise an den Ausgang von 1310-nm-Transceivern angeschlossen, um den Signalpegel vor dem Eintritt in die Glasfaser zu verstärken. Es unterstützt alle Formate von 1310nm Wellenlängensignalen und ist mit allen Datenraten kompatibel. Somit ist SOA eine ideale Lösung für die optische DWDM-Netzwerkverstärkung.
Fazit
Zusammenfassend kann gesagt werden, dass ein optischer Verstärker die optische Übertragung über große Entfernungen ermöglicht, indem Signale verstärkt werden. Dieser Artikel stellt die Grundlagen seiner Funktionen und einige häufig verwendete Typen vor. Möglicherweise haben Sie ein umfassendes Verständnis für optische Verstärker. Weitere Informationen finden Sie unter HTFWDM.COM.
