تقویت کننده نوری EDFA

 تقویت کننده نوری

تقویت‌کننده‌ نوری فناوری حیاتی برای شبکه‌های ارتباطی نوری هستند که با غلبه بر محدودیت مسافت و تلفات فیبر، امکان انتقال بسیاری از ترابیت‌های داده را در فواصل از چند صد کیلومتر تا هزاران کیلومتر فراهم می‌کنند.

به عنوان اولین تقویت کننده نوری که معمولاً در سیستم های ارتباطات نوری استفاده می شود، EDFA با استقرار سیستم های WDM منجر به رشد چشمگیر ظرفیت انتقال شده است.

مجهز بودن به ویژگی‌های توان خروجی بالا، بهره بالا، پهنای باند وسیع، نویز کم، EDFA ها به یکی از اجزای کلیدی مورد استفاده در سیستم ارتباط نوری نسل جدید تبدیل شده‌اند.

EDFA چیست؟

تقویت کننده فیبر با اربیوم (EDFA) یک دستگاه تکرار کننده نوری است که برای افزایش شدت سیگنال های نوری که از طریق یک سیستم ارتباطی فیبر نوری منتقل می شوند، استفاده می شود. یک فیبر نوری با عنصر خاکی کمیاب اربیوم دوپ شده است تا فیبر شیشه بتواند نور را در یک فرکانس جذب کند و در فرکانس دیگری نور منتشر کند.

نحوه کار تقویت کننده نوری

فیبر دوپ شده با اربیوم (EDF) هسته اصلی فناوری EDFA است که یک الیاف سیلیسی معمولی دوپ شده با اربیوم است. هنگامی که اربیوم با انرژی نور در طول موج مناسب (اعم از 980 نانومتر یا 1480 نانومتر) روشن می شود، به حالت میانی با طول عمر بالا می رود، سپس با گسیل نور در باند 1525-1565 نانومتر به حالت پایه برمی گردد. .

اربیوم را می‌توان با نور 980 نانومتری پمپ کرد، در این صورت می‌تواند از یک حالت عمر کوتاه ناپایدار عبور کند و به سرعت به حالت شبه پایدار تجزیه شود، یا با نور 1480 نانومتری که در این حالت مستقیماً به حالت شبه پایدار برانگیخته می‌شود.

هنگامی که در حالت شبه پایدار قرار می گیرد، با گسیل نور در باند 1525-1565 نانومتر به حالت پایه تجزیه می شود. این فرآیند فروپاشی را می توان با نور از قبل موجود تحریک کرد و در نتیجه باعث تقویت شد. اصل کار EDFA در شکل زیر نشان داده شده است.