Скачиваний:
91
Добавлен:
21.03.2016
Размер:
15.8 Mб
Скачать

Усилители на активном волокне

Активное волокно допируется одним или несколькими редкоземельными металлами

1440 1460 1480 1500 1520 1540 1560 1580 1600 1620 1640 1660 nm

EDFA ~47 nm

EDFA 52 nm

Fluoride EDFA 62 nm

Tellurite EDFA 76 nm]

TDFA 37 nm

TDFA 35 nm

Raman + Fluoride EDFA 80 nm

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Dist. Raman + Fluoride EDFA 83 nm

 

 

 

 

 

 

 

 

Raman + TDFA 53 nm

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Raman 18 nm

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Raman 100 nm

 

 

 

 

Raman 40 nm

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Raman 132 nm

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1440

1460

1480

1500

1520

1540

1560

1580

1600

1620

1640

1660 nm

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

E-Band

 

 

S-Band

 

 

 

C-Band

 

 

L-Band

 

 

 

 

 

U-Band

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2009 Information Optics, Ltd.

O

p t i c s

Эрбиевый волоконный усилитель (EDFA)

2009 Information Optics, Ltd.

O

p t i c s

Конфигурации EDFA

2009 Information Optics, Ltd.

O

p t i c s

Выравнивание спектра (gain equalization)

Пассивное

Фтористое волокно

Оптические фильтры

Активное

2009 Information Optics, Ltd.

O

p t i c s

Насыщение

G 1

 

Psat

 

Gmax

Pin

ln

G

 

 

 

 

 

Выходная мощность при которой усиление уменьшается на 3 дБ.

Усилители мощности работают в области насыщения

2009 Information Optics,

O

p t i c s

Переходные процессы в EDFA

• Переходной процесс порядка мсек

2009 Information Optics, Ltd.

O

p t i c s

Активная компенсация

2009 Information Optics, Ltd.

O

p t i c s

SNR

Q (I1 I0 ) /( 0 1 )

For I0=0 and

0 1

SNR 4Q2

BER

Q

20log(Q) in dB

SNR

10-9

6

15.6 dB

21.6 dB

10-12

7

16.9 dB

22.9 dB

When there is an optical amplifier in the system, Bo filter bandwidth matters

Q

 

 

 

 

 

 

 

I1 I0

 

 

 

 

 

 

 

 

2Iave

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Be

 

Be

 

 

Be

 

 

 

Ns sp Nsp sp

Nsp sp

 

 

2 1/ 2

 

2 1/ 2

 

 

 

 

 

 

 

 

(4

Bo

Iave Isp

Bo

Isp )

(

Bo

Isp )

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

SNR

 

 

 

Iave

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

opt

 

 

Isp

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

For example Be= 2.5 GHz;

 

 

B

1/ 2

 

2SNRopt

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Q (

 

o

)

 

 

 

 

 

 

 

 

Bo=0.1 nm=12.5 GHz

 

 

1/ 2

1

 

 

 

 

 

Be

(4SNRopt 1)

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2009 Information Optics, Ltd.

O

p t i c s

Noise Figure

 

 

 

 

 

Signal-Spontaneous beating noise

NF

SNR

(RP)2

 

4RGPnspe(G 1)Be

 

2nsp (G 1)

i

 

 

 

 

 

 

 

2RePBe

 

GRP 2

G

 

SNRo

 

 

Spontaneous power in a fiber amplifier is expressed as

PASE 2nsph (G 1)

Here, ASE stands for amplified spontaneous emission andis the emission spectral width.

If the amplifier is filtered through an optical filter before hitting the detector, then can be replaced by Bo.

PASE 2nsp h (G 1)Bo

Isp 2nsp (G 1)eBo

 

 

2009 Information Optics, Ltd.

O

p t i c s

Источники шумов

2009 Information Optics, Ltd.

O

p t i c s