8. Линейные тракты осп. Структурная схема. Ретрансляторы. Оптические усилители.

Совокупность технических устройств, предназначенных для передачи оптического излучения, определенной длины волн и обеспечивающих компенсацию затухания светового потока, коррекцию искажений сигналов, минимально допустимую защищенность, называется оптическим линейным трактом (ОЛТ).

Схема состоит: ОП-А (Б)-оконечный пункт, включающий в себя весь комплекс оборудования каналообразования, сопряжения и формирования оптического линейного сигнала(ОЛС);

ООЛТ-О - оборудование ОЛТ оконечного пункта, где происходит формирование ОЛС, параметры которого максимально согласованны с параметрами передачи ОВ, ввод его в ОВ с минимально возможными потерями и искажениями;

УССЛК - устройство стыка (согласования стационарного ОК с линейным; ТК - устройства телеконтроля; ТМ –телемеханики. СС - служебной связи различного типа и назначения;

УДПпер - устройства передачи дистанционного питания необслуживаемых ретрансляционных пунктов(НРтП);

УВК-О – устройство ввода линейного ОК в оконечный, обслуживаемый и необслуживаемый ретрансляционные пункты;

ЛРт – линейный ретранслятор, осуществляющий компенсацию затухания ОК, разъемных и неразъемных соединителей, устройств ввода вывода оптического излучения, коррекцию формы сигналов, восстановление временных и спектральных соотношений в исходных сигналах;

УДПпр – устройство приема и распределения дистанционного питания НРтП;

ООЛТпр – приемное оборудование ОЛТ обслуживаемого ретрансляционного пункта (ОРтП);

ООЛТпер – передающее оборудование ОЛТ ОРтП; АВ и ПП - оборудование переприема и выделения групп каналов в ОРтП или ОП.

Ретрансляторы делятся на 2 категории: повторители и оптические усилители. Повторители широко используются в локальных сетях. Электрооптический повторитель преобразует оптический сигнал в электрический и корректирует, регенерирует его и преобразует в оптический. Оптический усилитель не осуществляет оптоэлектрическое преобразование, а сразу усиливает оптический сигнал.

9. Оптические усилители (ОУ). Классификация. Требования. Принцип действия.

Основу полупроводниковых лазерных усилителей составляет активная среда аналогичная той, которая используется в ЛД. В усилителях отсутствует зеркальный резонатор. Для уменьшения отражения наносится специальное покрытие с толщиной /4 с определенным показателем преломления. Недостатки: 1)Светоизлучающий слой имеет поперечный размер 1..1,5мкм, поэтому большая часть светового потока не попадает в активную область. Это уменьшает КПД усилителя. Можно установить линзу, но это усложняет конструкцию;

2) коэффициент усиления зависит от направления поляризации, .Эту зависимость можно  за счет использования 2 лазеров.

Классификация: 1.ОУ с полостью Фабри-Перо;

2.Полупроводниковые лазерные усилители; ОУ на примесном волокне.

Принцип работы ОУ на примесном волокне.

Слабый входной сигнал проходит через оптический изолятор(ОИ), который пропускает свет в прямом направлении. Сигнал проходит через блок фильтров(БФ) , который блокирует световой поток на накачки, но прозрачен длин волн сигнала. Сигнал попадает в катушку с волокном, которое легировано примесью редкоземельных элементов (напр. эрбий), от которых зависит длина волны усиления. Длина легированного участка составляет несколько метров. Волокно подвергается сильному непрерывному излучению. Полупроводниковый лазер устанавливается с противоположной стороны, егонакачки короче длины волны усиливаемого сигнала.накачки возбуждает атомы примесей. Возбужденное состояние имеет большое время релаксации , чтобы спонтанно перейти в изначальное состояние. Свет, поступающий на вход, производит переход атомов примеси возбужденного состояния в основное, при этом излучается свет, совпадающий по длине и фазе с исходным сигналом. Селективный разветвитель направляет усиленный сигнал на выход . Изолятор устраняет обратное рассеивание. Активной средой ОУ является одномодовое волокно , сердцевина которого легируется примесями редкоземельных элементов с целью создания 3-х уровневой атомной системы А-В-С. Под действием накачкиес уровня А переходят в возбужденное состояние на уровень В, потоме переходят с В на промежуточный уровень С. Когда заселенность уровня С становиться достаточно высокой образуется инверсная заселенность А и С. Такая система способна усиливать входной оптический сигнал в определенном диапазоне волн.