Descrizione: Amplificatore ottico EDFA a fibra drogata con erbio

Descrizione: Amplificatore a fibra drogata con erbioAmplificatore ottico EDFA

Amplificatore a fibra ottica drogata con erbio (EDFA, ovvero l'amplificatore di segnale ottico con Er3+ drogato nel nucleo della fibra attraverso il segnale) è il primo amplificatore ottico sviluppato dall'Università di Southampton nel 1985 ed è una delle più grandi invenzioni nella comunicazione in fibra ottica. La fibra drogata con erbio è un tipo di fibra con una piccola quantità di ioni di erbio (Er), un elemento delle terre rare, nella fibra di quarzo, che è il nucleo diAmplificatore a fibra drogata con erbioDalla fine degli anni '80, sono stati compiuti importanti progressi nella ricerca sugli amplificatori a fibra drogata con erbio. La tecnologia WDM ha notevolmente aumentato la capacità delle comunicazioni in fibra ottica. È l'amplificatore ottico più utilizzato nelle comunicazioni in fibra ottica.

Applicazione: L'amplificatore a fibra ottica è un dispositivo di amplificazione ottica che amplifica direttamente il segnale ottico nei sistemi di comunicazione a fibra ottica. Nei sistemi di comunicazione che utilizzano la fibra ottica, è una tecnologia che amplifica direttamente il segnale ottico senza convertirlo in un segnale elettrico. L'amplificatore a fibra drogata con erbio (amplificatore ottico EDFA, ovvero un amplificatore di segnale ottico con ioni di erbio Er3+ nel nucleo della fibra) è stato il primo amplificatore ottico sviluppato dall'Università di Southampton nel Regno Unito e dall'Università di Tohoku in Giappone, ed è una delle più grandi invenzioni nel campo delle comunicazioni a fibra ottica. La fibra drogata con erbio è un tipo di fibra con una piccola quantità di ioni di erbio (Er), un elemento delle terre rare, in una fibra di quarzo, che costituisce il nucleo dell'amplificatore a fibra drogata con erbio. Dalla fine degli anni '80, sono stati compiuti importanti progressi nella ricerca sugli amplificatori a fibra drogata con erbio. La tecnologia WDM ha notevolmente aumentato la capacità delle comunicazioni a fibra ottica. È l'amplificatore ottico più utilizzato nelle comunicazioni a fibra ottica.

Parametro di base

Nome scientifico: Amplificatore a fibra drogata con erbio

Termine correlato:Amplificatore ottico

Le fibre di quarzo drogate con elementi delle terre rare (come Nd, Er, Pr, Tm, ecc.) possono formare un sistema laser multilivello e amplificare direttamente la luce del segnale in ingresso sotto l'azione della luce di pompaggio. Dopo aver fornito un feedback appropriato, si forma il laser a fibra. La lunghezza d'onda operativa dell'amplificatore a fibra drogata con ND è di 1060 nm e 1330 nm, ma il suo sviluppo e la sua applicazione sono limitati a causa della deviazione dalla porta ottimale per la comunicazione in fibra e per altri motivi. Le lunghezze d'onda operative di EDFA e PDFA si trovano rispettivamente nella finestra di minima perdita (1550 nm) e di dispersione nulla (1300 nm) della comunicazione in fibra ottica, e TDFA opera nella banda S, che è molto adatta per le applicazioni nei sistemi di comunicazione in fibra ottica. In particolare EDFA, che ha avuto lo sviluppo più rapido, si è dimostrato pratico.

Grazie allo sviluppo delle fibre drogate con erbio, continuano ad apparire molti nuovi amplificatori a fibra. Ad esempio, l'amplificatore a fibra a doppia banda (DBFA) basato su fibra drogata con erbio è un amplificatore ottico a banda larga, in grado di coprire quasi l'intera larghezza di banda del multiplexing a divisione di lunghezza d'onda (WDM). Un prodotto simile è l'amplificatore ottico a banda ultralarga (UWOA), che ha una larghezza di banda di copertura tale da amplificare fino a 100 canali di lunghezza d'onda in una singola fibra.

Applicazione per ristoranti

L'applicazione di amplificatori a fibra drogata con erbio (amplificatori EDFA) nei sistemi di comunicazione digitale a fibra ottica convenzionali consente di ridurre notevolmente il numero di ripetitori ottici e di aumentare considerevolmente la distanza di trasmissione, aspetto di grande importanza per i sistemi di cablaggio a lunga distanza.

Le sue principali applicazioni includono:

1. Può essere utilizzato come amplificatore di distanza ottico. I ripetitori elettronici a fibra ottica tradizionali presentano molte limitazioni. Ad esempio, quando il segnale digitale e quello analogico vengono convertiti l'uno nell'altro, il ripetitore deve essere sostituito di conseguenza; quando l'apparecchiatura passa da bassa ad alta velocità, il ripetitore deve essere sostituito di conseguenza. Trasmettono solo segnali luminosi della stessa lunghezza d'onda e la struttura è complessa, costosa e così via. Gli amplificatori a fibra drogata con erbio superano questi inconvenienti: non solo non devono essere sostituiti al variare della modalità del segnale, ma non necessitano nemmeno di essere cambiati quando l'apparecchiatura viene ampliata o utilizzata per la multiplazione a divisione di lunghezza d'onda ottica.

2. Può essere utilizzato come post-amplificatore del trasmettitore ottico e come preamplificatore del ricevitore ottico. Come post-amplificatore del trasmettitore ottico, la potenza di trasmissione del laser può essere aumentata da 0 dB a +10 dB. Se utilizzato come preamplificatore del ricevitore ottico, la sua sensibilità può essere notevolmente migliorata. Pertanto, è sufficiente installare solo 1-2 amplificatori drogati con erbio sulla linea e la distanza di trasmissione del segnale può essere aumentata di 100-200 km.

Inoltre, amplificatore a fibra drogata con erbio(Amplificatore EDFA) per risolvere il problema. I vantaggi unici degli amplificatori a fibra drogata con erbio sono stati riconosciuti a livello mondiale e il loro utilizzo è sempre più diffuso. Tuttavia, gli amplificatori a fibra drogata con erbio presentano anche alcune limitazioni. Ad esempio, nelle comunicazioni a lunga distanza non è possibile effettuare operazioni di salita e discesa, il contatto con le stazioni è più difficile, non è facile individuare i guasti e la durata della sorgente luminosa di pompaggio non è lunga. Con il continuo progresso della tecnologia di comunicazione in fibra ottica, questi problemi saranno risolti in modo soddisfacente.