Fiber optik rabitə sahəsində optik gücləndiricilər

Fiber optik rabitə sahəsində optik gücləndiricilər

An optik gücləndiricioptik siqnalları gücləndirən cihazdır. Fiber optik rabitə sahəsində o, əsasən aşağıdakı rolları oynayır: 1. Optik gücün gücləndirilməsi və gücləndirilməsi. Optik gücləndiricini optik ötürücünün ön ucuna yerləşdirməklə, lifə daxil olan optik gücü artırmaq olar. 2. Fiber optik rabitə sistemlərində mövcud Təkrarlayıcıları əvəz edən onlayn rele gücləndirilməsi; 3. Əvvəlcədən gücləndirmə: Qəbul edən tərəfdəki fotodetektordan əvvəl zəif işıq siqnalı qəbuledici həssaslığı artırmaq üçün əvvəlcədən gücləndirilir.

Hal-hazırda fiber optik rabitədə qəbul edilən Optik gücləndiricilər əsasən aşağıdakı növləri əhatə edir: 1. Yarımkeçirici optik gücləndirici (SOA Optik gücləndirici)/Yarımkeçirici lazer gücləndiricisi (SLA Optical gücləndirici); 2. Nadir torpaq qatqılı lif gücləndiriciləri, məsələn yemlə qatqılı lif gücləndiriciləri (EDFA Optik gücləndirici) və s. 3. Qeyri-xətti lif gücləndiriciləri, məsələn, lif Raman gücləndiriciləri və s. Aşağıdakılar müvafiq olaraq qısa girişdir.

1.Yarımkeçirici optik gücləndiricilər: Fərqli tətbiq şərtləri altında və fərqli uç üz əks etdirmə qabiliyyətinə malik yarımkeçirici lazerlər müxtəlif növ yarımkeçirici optik gücləndiricilər istehsal edə bilər. Yarımkeçirici lazerin hərəkət cərəyanı onun eşikindən aşağı olarsa, yəni lazer yaranmırsa, bu zaman bir ucuna optik siqnal daxil edilir. Nə qədər ki, bu optik siqnalın tezliyi lazerin spektral mərkəzinə yaxındır, o, gücləndiriləcək və digər ucundan çıxarılacaq. Bu cüryarımkeçirici optik gücləndiriciFabry-Perrop tipli optik gücləndirici (FP-SLA) adlanır. Lazer eşikdən yuxarı əyilirsə, zəif tək rejimli optik siqnal bir ucundan daxil edilir, bu optik siqnalın tezliyi bu multimod lazerin spektri daxilində olduğu müddətcə, optik siqnal gücləndiriləcək və müəyyən bir rejimə kilidlənəcəkdir. Bu cür optik gücləndirici injaction-locked type gücləndirici (IL-SLA) adlanır. Yarımkeçirici lazerin iki ucu güzgü ilə örtülürsə və ya əks əks etdirən film təbəqəsi ilə buxarlanırsa, onun emissiya qabiliyyətini çox kiçik edir və Fabri-Perro rezonans boşluğu yarada bilmirsə, optik siqnal aktiv dalğa ötürücü təbəqədən keçdikdə, o, səyahət zamanı gücləndiriləcəkdir. Buna görə də bu tip optik gücləndiriciyə səyahət dalğa tipli optik gücləndirici (TW-SLA) deyilir və onun strukturu aşağıdakı şəkildə göstərilmişdir. Səyahət dalğası tipli optik gücləndiricinin bant genişliyi Fabry-Perot tipli gücləndiricidən üç dərəcə böyük olduğundan və onun 3 dB bant genişliyi 10 THz-ə çata bildiyindən, müxtəlif tezliklərin optik siqnallarını gücləndirə bilər və yüksək perspektivli optik gücləndiricidir.

2. Yem qatqılı lif gücləndiricisi: Üç hissədən ibarətdir: Birincisi, uzunluğu bir neçə metrdən on metrə qədər olan aşqarlanmış lifdir. Bu çirklər, əsasən, lazer aktivləşdirmə materialını təşkil edən nadir torpaq ionlarıdır; İkincisi, işığın gücləndirilməsinə nail olmaq üçün aşqarlanmış nadir torpaq ionlarını həyəcanlandırmaq üçün müvafiq dalğa uzunluqlarının enerjisini təmin edən lazer nasos mənbəyidir. Üçüncüsü, nasos işığının və siqnal işığının aşqarlanmış optik lifi aktivləşdirən materiala birləşməsinə imkan verən birləşdiricidir. Fiber gücləndiricinin iş prinsipi bərk vəziyyətdə olan lazerin iş prinsipinə çox oxşardır. Lazerlə aktivləşdirilmiş materialda hissəciklərin sayının tərs paylanması vəziyyətinə səbəb olur və stimullaşdırılmış radiasiya yaradır. Sabit hissəcik sayı inversiya paylama vəziyyəti yaratmaq üçün, nasos mənbəyindən davamlı enerji təchizatı ilə, adətən üç və dörd səviyyəli sistemlərdə optik keçiddə ikidən çox enerji səviyyəsi cəlb edilməlidir. Enerjini effektiv şəkildə təmin etmək üçün nasos fotonunun dalğa uzunluğu lazer fotonunkundan qısa olmalıdır, yəni nasos fotonun enerjisi lazer fotonunkundan çox olmalıdır. Bundan əlavə, rezonans boşluğu müsbət rəy yaradır və bununla da lazer gücləndiricisi yarana bilər.

3. Qeyri-xətti lif gücləndiriciləri: Həm qeyri-xətti lif gücləndiriciləri, həm də erbium lif gücləndiriciləri lif gücləndiriciləri kateqoriyasına aiddir. Bununla belə, birincisi kvars liflərinin qeyri-xətti təsirindən istifadə edir, ikincisi isə aktiv mühitə təsir etmək üçün erbium qatqılı kvars liflərindən istifadə edir. Adi kvars optik lifləri stimullaşdırılmış Raman səpilməsi (SRS), stimullaşdırılmış Brillouin səpilməsi (SBS) və dörd dalğalı qarışdırma effektləri kimi müvafiq dalğa uzunluqlarında güclü nasos işığının təsiri altında güclü qeyri-xətti effektlər yaradacaq. Siqnal nasos işığı ilə birlikdə optik lif boyunca ötürüldükdə siqnal işığı gücləndirilə bilər. Beləliklə, onlar fiber Raman gücləndiriciləri (FRA), Brillouin gücləndiriciləri (FBA) və parametrik gücləndiricilər təşkil edirlər ki, bunların hamısı paylanmış lif gücləndiriciləridir.

Xülasə: Bütün optik gücləndiricilərin ümumi inkişaf istiqaməti yüksək qazanc, yüksək çıxış gücü və aşağı səs-küy göstəricisidir.