پرىنسىپى ۋە قوللىنىلىشىEDFA ئېربىي قوشۇلغان تالا كۈچەيتكۈچ
ئاساسىي قۇرۇلمىسىEDFAئېربىي قوشۇلغان تالا كۈچەيتكۈچ، ئاساسلىقى ئاكتىپ مۇھىت (ئون نەچچە مېتىر ئۇزۇنلۇقتىكى قوشۇلغان كۋارتس تالا، يادرو دىئامېتىرى 3-5 مىكرون، قوشۇلغان قويۇقلۇق (25-1000)x10-6)، پومپا نۇر مەنبەسى (990 ياكى 1480nm LD)، ئوپتىكىلىق ئۇلىغۇچ ۋە ئوپتىكىلىق ئايرىغۇچتىن تەركىب تاپقان. سىگنال چىرىغى ۋە پومپا نۇرى ئېربىي تالادا ئوخشاش يۆنىلىشتە (بىرلىكتە پومپا قىلىش)، قارشى يۆنىلىشتە (تەتۈر پومپا قىلىش) ياكى ئىككى يۆنىلىشتە (قوش يۆنىلىشلىك پومپا قىلىش) تارقىلىدۇ. سىگنال چىرىغى ۋە پومپا نۇرى ئېربىي تالاغا بىرلا ۋاقىتتا كىرگۈزۈلگەندە، پومپا نۇرىنىڭ تەسىرىدە ئېربىي ئىئونى يۇقىرى ئېنېرگىيە سەۋىيەسىگە (ئۈچ دەرىجىلىك سىستېما) قوزغىلىدۇ ۋە تېزلا مېتا تۇراقلىق سەۋىيەگە پارچىلىنىدۇ. چۈشكەن سىگنال چىرىغىنىڭ تەسىرىدە ئاساسىي ھالەتكە قايتىپ كەلگەندە، سىگنال چىرىغىغا ماس كېلىدىغان فوتون تارقىتىلىدۇ، شۇڭا سىگنال كۈچەيتىلىدۇ. ئۇنىڭ كۈچەيتىلگەن ئۆزلۈكىدىن چىقىرىلىش (ASE) سپېكتىرى چوڭ بەلۋاغ كەڭلىكىگە ئىگە (20-40nm غىچە) ھەمدە ئىككى چوققىسى ئايرىم-ئايرىم ھالدا 1530nm ۋە 1550nm غا ماس كېلىدۇ.
ئاساسلىق ئەۋزەللىكلىرىEDFA كۈچەيتكۈچيۇقىرى پايدا، چوڭ بەلۋاغ كەڭلىكى، يۇقىرى چىقىرىش قۇۋۋىتى، يۇقىرى پومپا ئۈنۈمى، تۆۋەن كىرگۈزۈش زىيىنى ۋە قۇتۇپلىشىش ھالىتىگە سەزگۈر ئەمەسلىك قاتارلىقلار.
ئېربىي قوشۇلغان تالا كۈچەيتكۈچنىڭ ئىشلەش پىرىنسىپى
ئېربىي قوشۇلغان تالا كۈچەيتكۈچ (EDFA ئوپتىكىلىق كۈچەيتكۈچ） ئاساسلىقى ئېربىي قوشۇلغان تالا (تەخمىنەن 10-30 مېتىر ئۇزۇنلۇقتا) ۋە پومپا نۇر مەنبەسىدىن تەركىب تاپقان. ئىشلەش پىرىنسىپى شۇكى، ئېربىي قوشۇلغان تالا پومپالانغان نۇر مەنبەسىنىڭ تەسىرىدە قوزغىتىلغان رادىئاتسىيە ھاسىل قىلىدۇ (دولقۇن ئۇزۇنلۇقى 980nm ياكى 1480nm)، ھەمدە نۇرلانغان نۇر كىرىش نۇر سىگنالىنىڭ ئۆزگىرىشى بىلەن ئۆزگىرىدۇ، بۇ كىرىش نۇر سىگنالىنى كۈچەيتىشكە باراۋەر. نەتىجىلەر شۇنى كۆرسىتىپ بېرىدۇكى، ئېربىي قوشۇلغان تالا كۈچەيتكۈچنىڭ كۈچەيتىش نىسبىتى ئادەتتە 15-40db بولۇپ، رېلې ئارىلىقىنى 100 كىلومېتىردىن ئارتۇق ئاشۇرغىلى بولىدۇ. شۇڭا، كىشىلەر سوئال سورىماي تۇرالمايدۇ: ئالىملار نېمىشقا نۇر دولقۇنىنىڭ كۈچلۈكلۈكىنى ئاشۇرۇش ئۈچۈن تالا كۈچەيتكۈچتە قوشۇلغان ئېربىي ئىشلىتىشنى ئويلىغان؟ بىز ئېربىينىڭ نادر يەر ئېلېمېنتى ئىكەنلىكىنى، نادر يەر ئېلېمېنتلىرىنىڭ ئۆزىگە خاس قۇرۇلما خۇسۇسىيەتلىرىگە ئىگە ئىكەنلىكىنى بىلىمىز. ئوپتىكىلىق ئۈسكۈنىلەرگە نادر يەر ئېلېمېنتلىرىنى قوشۇش ئۇزۇن مەزگىلدىن بۇيان ئوپتىكىلىق ئۈسكۈنىلەرنىڭ ئىقتىدارىنى ياخشىلاش ئۈچۈن ئىشلىتىلىپ كەلگەن، شۇڭا بۇ تاسادىپىي ئامىل ئەمەس. بۇنىڭدىن باشقا، نېمىشقا پومپا نۇر مەنبەسىنىڭ دولقۇن ئۇزۇنلۇقى 980nm ياكى 1480nm دەپ تاللىنىدۇ؟ ئەمەلىيەتتە، پومپا نۇر مەنبەسىنىڭ دولقۇن ئۇزۇنلۇقى 520nm، 650nm، 980nm ۋە 1480nm بولۇشى مۇمكىن، ئەمما ئەمەلىيەت شۇنى ئىسپاتلىدىكى، 1480nm پومپا نۇر مەنبەسىنىڭ لازېر ئۈنۈمىنىڭ دولقۇن ئۇزۇنلۇقى ئەڭ يۇقىرى، ئۇنىڭدىن قالسا 980nm پومپا نۇر مەنبەسىنىڭ دولقۇن ئۇزۇنلۇقى.
فىزىكىلىق قۇرۇلما
ئېربىي قوشۇلغان تالا كۈچەيتكۈچنىڭ ئاساسىي قۇرۇلمىسى (EDFA ئوپتىكىلىق كۈچەيتكۈچ). كىرىش ئۇچى ۋە چىقىش ئۇچىدا ئايرىغۇچ بار، مەقسىتى ئوپتىكىلىق سىگنالنى بىر تەرەپلىمە يەتكۈزۈش. پومپا قوزغىغۇچنىڭ دولقۇن ئۇزۇنلۇقى 980nm ياكى 1480nm بولۇپ، ئېنېرگىيە بىلەن تەمىنلەشكە ئىشلىتىلىدۇ. ئۇلىغۇچنىڭ رولى كىرىش ئوپتىكىلىق سىگنالى ۋە پومپا چىرىغىنى ئېربىي قوشۇلغان تالاغا بىرلەشتۈرۈش، ھەمدە پومپا چىرىغىنىڭ ئېنېرگىيەسىنى ئېربىي قوشۇلغان تالانىڭ تەسىرى ئارقىلىق كىرىش ئوپتىكىلىق سىگنالىغا يۆتكەش، شۇنداق قىلىپ كىرىش ئوپتىكىلىق سىگنالىنىڭ ئېنېرگىيە كۈچەيتىلىشىنى ئەمەلگە ئاشۇرۇشتىن ئىبارەت. يۇقىرى چىقىرىش ئوپتىكىلىق قۇۋۋىتى ۋە تۆۋەن شاۋقۇن كۆرسەتكۈچىگە ئېرىشىش ئۈچۈن، ئەمەلىيەتتە ئىشلىتىلىدىغان ئېربىي قوشۇلغان تالا كۈچەيتكۈچ ئوتتۇرىسىدا ئايرىغۇچ بار ئىككى ياكى ئۇنىڭدىن ئارتۇق پومپا مەنبەسىنىڭ قۇرۇلمىسىنى قوللىنىپ، بىر-بىرىنى ئايرىۋېتىدۇ. كەڭ ۋە تەكشى ئېشىش ئەگرى سىزىقىغا ئېرىشىش ئۈچۈن، ئېشىش تەكشىلەش فىلتىرى قوشۇلىدۇ.
EDFA بەش ئاساسلىق قىسىمدىن تەركىب تاپقان: ئېربىي قوشۇلغان تالا (EDF)، ئوپتىكىلىق ئۇلىغۇچ (WDM)، ئوپتىكىلىق ئايرىغۇچ (ISO)، ئوپتىكىلىق سۈزگۈچ ۋە پومپا مەنبەسى. كۆپ ئىشلىتىلىدىغان پومپا مەنبەلىرى 980nm ۋە 1480nm نى ئۆز ئىچىگە ئالىدۇ، بۇ ئىككى پومپا مەنبەسىنىڭ پومپا ئۈنۈمى يۇقىرى بولۇپ، كۆپرەك ئىشلىتىلىدۇ. 980nm پومپا نۇر مەنبەسىنىڭ شاۋقۇن كوئېففىتسېنتى تۆۋەن؛ 1480nm پومپا نۇر مەنبەسىنىڭ پومپا ئۈنۈمى يۇقىرى بولۇپ، چوڭراق چىقىرىش قۇۋۋىتىگە ئېرىشەلەيدۇ (980nm پومپا نۇر مەنبەسىدىن تەخمىنەن 3dB يۇقىرى).
ئەۋزەللىك
1. ئىشلەش دولقۇن ئۇزۇنلۇقى يەككە رېژىملىق تالانىڭ ئەڭ تۆۋەن ئاجىزلىشىش دېرىزىسىگە ماس كېلىدۇ.
2. يۇقىرى ئۇلىنىش ئۈنۈمى. ئۇ تالا كۈچەيتكۈچ بولغاچقا، يەتكۈزۈش تالاسى بىلەن ئاسان ئۇلىنىشقا بولىدۇ.
3. يۇقىرى ئېنېرگىيە ئايلاندۇرۇش ئۈنۈمى. EDF نىڭ يادروسى يەتكۈزۈش تالاسىدىن كىچىك، سىگنال چىرىغى ۋە پومپا چىرىغى EDF دا بىرلا ۋاقىتتا تارقىتىلىدۇ، شۇڭا ئوپتىكىلىق سىغىمى ناھايىتى مەركەزلەشكەن. بۇ نۇر بىلەن كۈچەيتىش ئوتتۇرا Er ئىئونى ئوتتۇرىسىدىكى ئۆز-ئارا تەسىرنى تولۇق قىلىدۇ، ھەمدە مۇۋاپىق ئۇزۇنلۇقتىكى ئېربىي قوشۇلغان تالا بىلەن بىرلىشىدۇ، شۇڭا نۇر ئېنېرگىيەسىنىڭ ئايلاندۇرۇش ئۈنۈمى يۇقىرى بولىدۇ.
4. يۇقىرى پايدا، تۆۋەن شاۋقۇن كۆرسەتكۈچى، يۇقىرى چىقىرىش قۇۋۋىتى، قاناللار ئارىسىدىكى ئۆزئارا تەسىر تۆۋەن.
5. مۇقىم كۈچەيتىش خۇسۇسىيىتى: EDFA تېمپېراتۇرىغا سەزگۈر ئەمەس، كۈچەيتىشنىڭ قۇتۇپلىشىش بىلەن مۇناسىۋىتى ئاز.
6. كۈچەيتىش ئىقتىدارى سىستېما بىت سۈرئىتى ۋە سانلىق مەلۇمات فورماتىدىن مۇستەقىل.
كەمچىلىك
1. سىزىقسىز تەسىر: EDFA تالاغا كىرگۈزۈلگەن ئوپتىكىلىق كۈچنى ئاشۇرۇش ئارقىلىق ئوپتىكىلىق كۈچنى كۈچەيتىدۇ، ئەمما قانچە چوڭ بولسا شۇنچە ياخشى. ئوپتىكىلىق كۈچ بەلگىلىك دەرىجىدە ئاشۇرۇلغاندا، ئوپتىكىلىق تالانىڭ سىزىقسىز تەسىرى پەيدا بولىدۇ. شۇڭا، ئوپتىكىلىق تالا كۈچەيتكۈچلىرىنى ئىشلەتكەندە، يەككە قاناللىق كىرىش ئوپتىكىلىق كۈچنى كونترول قىلىش قىممىتىگە دىققەت قىلىش كېرەك.
2. كۈچەيتىش دولقۇن ئۇزۇنلۇقى دائىرىسى مۇقىم: C-دىئامېتىرلىق EDFA نىڭ خىزمەت دولقۇن ئۇزۇنلۇقى دائىرىسى 1530nm ~ 1561nm؛ L-دىئامېتىرلىق EDFA نىڭ خىزمەت دولقۇن ئۇزۇنلۇقى دائىرىسى 1565nm ~ 1625nm.
3. تەڭسىز كۈچەيتىش بەلۋاغ كەڭلىكى: EDFA ئېربىي قوشۇلغان تالا كۈچەيتكۈچنىڭ كۈچەيتىش بەلۋاغ كەڭلىكى ناھايىتى كەڭ، ئەمما EDF نىڭ كۈچەيتىش سپېكتىرى تەكشى ئەمەس. WDM سىستېمىسىدىكى كۈچەيتىشنى تەكشىلەش ئۈچۈن كۈچەيتىشنى تەكشىلەش فىلتىرىنى ئىشلىتىش كېرەك.
4. نۇرنىڭ ئۆرلەش مەسىلىسى: نۇر يولى نورمال بولغاندا، پومپا چىرىغى قوزغىغان ئېربىي ئىئونلىرى سىگنال چىرىغى تەرىپىدىن ئېلىپ كېتىلىدۇ، شۇنىڭ بىلەن سىگنال چىرىغىنىڭ كۈچەيتىلىشى تاماملىنىدۇ. ئەگەر كىرىش چىرىغى قىسقارتىلسا، چۈنكى مېتاستابىل ئېربىي ئىئونلىرى داۋاملىق توپلىنىپ تۇرسا، سىگنال چىرىغىنىڭ كىرىشى ئەسلىگە كەلگەندىن كېيىن، ئېنېرگىيە سەكرەپ، نۇرنىڭ ئۆرلىشىنى كەلتۈرۈپ چىقىرىدۇ.
5. ئوپتىكىلىق توك بېسىمىنىڭ ھەل قىلىش چارىسى EDFA دا ئاپتوماتىك ئوپتىكىلىق توك ئازايتىش (APR) ياكى ئاپتوماتىك ئوپتىكىلىق توك ئۆچۈرۈش (APSD) ئىقتىدارىنى ئىشقا ئاشۇرۇشتىن ئىبارەت، يەنى EDFA كىرىش چىرىغى بولمىغاندا توكنى ئاپتوماتىك تۆۋەنلىتىدۇ ياكى توكنى ئاپتوماتىك ئۆچۈرىدۇ، شۇنىڭ بىلەن توك بېسىمىنىڭ يۈز بېرىشىنى باستۇرىدۇ.
قوللىنىش ھالىتى
1. كۈچەيتكۈچ كۈچەيتكۈچ كۈچەيتكۈچ كۈچەيتكۈچ دولقۇندىن كېيىنكى كۆپ خىل دولقۇن سىگناللىرىنىڭ كۈچىنى ئاشۇرۇش ۋە ئاندىن ئۇلارنى يەتكۈزۈش ئۈچۈن ئىشلىتىلىدۇ. كۈچەيتكۈچ دولقۇندىن كېيىنكى سىگنال كۈچى ئادەتتە چوڭ بولغاچقا، قۇۋۋەت كۈچەيتكۈچنىڭ شاۋقۇن كۆرسەتكۈچى ۋە پايدا نىسبىتى ئانچە يۇقىرى ئەمەس. ئۇنىڭ چىقىرىش قۇۋۋىتى نىسبەتەن چوڭ.
2. توك كۈچەيتكۈچتىن كېيىن لىنىيە كۈچەيتكۈچ لىنىيە يەتكۈزۈش زىيىنىنى ۋاقىتلىق تولدۇرۇش ئۈچۈن ئىشلىتىلىدۇ، ئادەتتە نىسبەتەن كىچىك شاۋقۇن كۆرسەتكۈچى ۋە چوڭ چىقىش ئوپتىكىلىق قۇۋۋىتى تەلەپ قىلىنىدۇ.
3. ئالدىن كۈچەيتكۈچ: بۆلگۈچتىن بۇرۇن ۋە لىنىيە كۈچەيتكۈچتىن كېيىن، سىگنالنى كۈچەيتىش ۋە قوبۇللىغۇچنىڭ سەزگۈرلۈكىنى ياخشىلاش ئۈچۈن ئىشلىتىلىدۇ (ئەگەر ئوپتىكىلىق سىگنال-شاۋقۇن نىسبىتى (OSNR) تەلەپكە ئۇيغۇن بولسا، چوڭراق كىرگۈزۈش قۇۋۋىتى قوبۇللىغۇچنىڭ ئۆزىنىڭ شاۋقۇنىنى باستۇرۇپ، قوبۇللىغۇچنىڭ سەزگۈرلۈكىنى ياخشىلىيالايدۇ)، شاۋقۇن كۆرسەتكۈچى ناھايىتى كىچىك. چىقىرىش قۇۋۋىتىگە ئانچە چوڭ تەلەپ قويۇلمايدۇ.
ئېلان قىلىنغان ۋاقىت: 2025-يىلى 3-ئاينىڭ 17-كۈنى