Kenmerken van een EDFA-versterker

Kenmerken vanEDFA-versterker
Het werkingsprincipe van vezelversterkers is zeer vergelijkbaar met dat van vastestoflasers. De relevante energieniveaus, absorptie- en versterkingsspectra van erbiumionen (Er³⁺) in kwartsvezels worden weergegeven in figuur 2. De amorfe eigenschappen van kwarts verbreden de energieniveaus van erbiumionen tot banden, en veel overgangen kunnen worden gebruikt om erbiumionen aan te drijven, waarbij de meest effectieve pompgolflengten 980 nm en 1480 nm zijn.
De werkingsgolflengte van een EDFA-versterker valt precies binnen het optimale golflengtebereik van 1330-1600 nm voor glasvezelcommunicatie. EDFA-versterkers die werken in de C-band (1530-1565 nm), met het laagste vezelverlies, worden al veelvuldig gebruikt. Om de bandbreedte van optische vezels optimaal te benutten, wordt er ook gewerkt aan de ontwikkeling van EDFA's in de L-band (1570-1610 nm). De L-band bevindt zich aan het einde van het EDFA-versterkingsspectrum, waardoor L-band EDFA's langere vezels en een hoger pompvermogen vereisen, of vezels met een hoge dotering.
EDFA optische versterkerHet heeft een hoge versterking (meer dan 30-50 dB) en een vlakke versterking over een brede frequentieband (tot 30 nm), waardoor het geschikt is voor het versterken van signalen in meerdere optische kanalen, met name in DWDM-systemen (Dense Wavelength Division Multiplexing). De ruis is laag (4-8 dB), bijna gelijk aan de kwantumlimiet. Bij toepassing in WDM-systemen wordt de overspraak tussen kanalen geminimaliseerd en kunnen meerdere versterkers in cascade worden geschakeld. Met een hoog verzadigingsvermogen (10-20 dBm) kan het worden gebruikt als eindversterker na de zender om de transmissieafstand of het aantal optische knooppunten te vergroten zonder relaislijnen. Het benodigde pompvermogen is laag (tientallen milliwatt). De versterking is onafhankelijk van de polarisatietoestand van de vezel, waardoor het een goede stabiliteit heeft. Gemakkelijk te koppelen met transmissievezels, met een laag koppelingsverlies (<1 dB). Behalve de pompbron, EDFAOptische versterkerHet is opgebouwd uit passieve componenten. Daardoor zijn de systeemkosten, vergeleken met complexe en dure elektronische regeneratieve relais, aanzienlijk lager en de betrouwbaarheid hoger.
Bovendien omvatten de versterkingseigenschappen vanEDFAVersterkers zijn onafhankelijk van de bitsnelheid en het dataformaat van het systeem, waardoor ze zowel digitale als analoge informatie kunnen versterken en verzenden. De nadelen van een met erbium gedoteerde vezelversterker zijn: het grote formaat; de korte levensduur van de pompbron; en het feit dat deze niet met andere apparaten kan worden geïntegreerd, wat de toepassingsmogelijkheden beperkt.erbium-gedoteerde vezelversterkerin opto-elektronische integratie (OEIC). Bovendien bestrijkt de versterkingsbandbreedte van de EDFA-versterker slechts een deel van het lage-verliesvenster van de kwarts single-mode vezel, wat het aantal golflengtekanalen dat de vezel kan verwerken beperkt, en dat is tevens een nadeel.