Tải bản đầy đủ - 0 (trang)
Khuyếch đại quang sợi EDFA

Khuyếch đại quang sợi EDFA

Tải bản đầy đủ - 0trang

Khuyếch đại quang sợi EDFA

• Lý thuyết khuyếch đại trong EDFA



-Ion Er+3 hấp thụ photon của laser bơm chuyển lên mức năng lượng cao

hơn.

-Ion kích thích sau một thời gian sẽ chuyển về mức năng lượng nền và

phát xạ photon theo hai quá trình phát xạ tự phát và phát xạ kích thích.

-Phát xạ kích thích là cơ chế khuyếch đại tín hiệu, phát xạ tự phát gây ra

nhiễu quang trong bộ khuyếch đại.

2/25/19



113



Khuyếch đại quang sợi EDFA

• Lý thuyết khuyếch đại trong EDFA



2/25/19



114



Khuyếch đại quang sợi EDFA

• Yêu cầu đối với nguồn bơm

– Bước sóng bơm:



– Cơng suất bơm: cơ vài chục tới 100 mW

2/25/19



115



Khuyếch đại quang sợi EDFA

• Yêu cầu đối với nguồn bơm

– Kiểu bơm: bơm thuân, bơm ngược và bơm hai

chiều

Sợi pha Er3+



Bộ cách li



Bộ cách li



Coupler



Laser

bơm



2/25/19



Coupler



Laser

bơm



116



Khuyếch đại quang sợi EDFA

• Phổ khuyếch đại



Phổ khuyếch đại và hấp thụ của bộ khuyếch đại EDFA có lõi pha tạp Ge

2/25/19



117



Khuyếch đại quang sợi EDFA

• Lý thuyết khuyếch đại

– Mật độ ion của 2 trạng thái nền N1 và kích thích N2:



ja, je – mặt cắt hấp thụ và phát xạ tại tần số j, j = p,s. s, p – thơng lượng photon của

các sóng tín hiệu và sóng bơm tương ứng. Pj – cơng suất quang, aj – diện tích mặt cắt

mode sợi quang tại j . T1 – thời gian sống tự phát của trạng thái kích thích (~ 10 ms)



– Sự thay đổi cơng suất tín hiệu và sóng bơm dọc theo

, ’ – hệ số suy hao sợi quang tại các

chiều dài bộ khuyếch đại:

bước sóng tín hiệu và bơm tương ứng

s, p – hệ số giam hãm tại các sóng tín

hiệu và sóng bơm tương ứng.



2/25/19



118



Khúch đại quang sợi EDFA

• Lý thuyết khuyếch đại

– Mật độ ion trạng thái kích thích N2:



– Mật độ ion trạng thái nền N1

N1 = NT – N2, NT – mật độ ion tổng



 Cơng suất tín hiệu và sóng bơm tại đầu ra sợi quang

có thể xác định được:

• Tích phân tồn bộ chiều dài sợi EDF



2/25/19



119



Khúch đại quang sợi EDFA

• Các đăc tính của EDFA

– Hê số khuyếch đại G



Phụ thuộc:

- Nồng độ pha tạp

- Cơng suất tín hiệu vào

- Cơng suất bơm

- Chiều dài sợi

Tùy thuộc ứng dụng để điều chỉnh các yếu tố trên để có G mong muốn

2/25/19



120



Khúch đại quang sợi EDFA

• Các đăc tính của EDFA

– Hê số khuyếch đại G



Hệ số khuyếch đại tín hiệu nho như là hàm của (a) công suất bơm,

(b) độ dài sợi EDF tai bước sóng bơm 1.48 m

2/25/19



121



Khúch đại quang sợi EDFA

• Các đăc tính của EDFA

– Cơng suất bão hoa:



2/25/19



122



Khúch đại quang sợi EDFA

• Nhiêu bơ khuyếch đại



2/25/19



123



Tài liệu bạn tìm kiếm đã sẵn sàng tải về

Khuyếch đại quang sợi EDFA

Tải bản đầy đủ ngay(0 tr)

×