Jaotuslaser võimendi

Definitsioon: fiiberoptilise andmelingi kiudvõimendi, võimendusprotsess, mis toimub väga pika edastuskiu kaudu.

Pikamaa andmeedastuses kasutatavate pikkade fiiberlinkide jaoks on vaja üht või mitut kiudvõimendit, et tagada vastuvõtjas piisav signaalivõimsus ja säilitada piisav signaali-müra suhe, tagades samas bitivea määra. Paljudel juhtudel on need võimendid diskreetsed, rakendatud mõne meetrise haruldaste muldmetallidega legeeritud kiududega, pumbatud fiiberiga dioodlaseriga, mõnikord saatja osana või otse vastuvõtja ees või edastuse keskel. kusagil kasutatud kiudaineid. Võib kasutada ka hajutatud võimendit ülekandekius endas. Pumba tuli süstitakse tavaliselt vastuvõtja või saatja porti või mõlemat porti korraga. See hajutatud võimendi võib saavutada sarnase üldise võimenduse, kuid võimendus pikkuseühiku kohta on palju väiksem. See tähendab, et see võib säilitada mõistliku signaali võimsuse taseme edastuskadude korral, mitte suurendada võimsust mõne detsibelli võrra.

Plussid ja miinused:

Üks hajutatud võimendite kasutamise eelis on väiksem võimendi müra kogunemine lingile. Seda peamiselt seetõttu, et signaali võimsust hoitakse kogu aeg, mitte väga madalal tasemel, nagu see on diskreetsete võimendite puhul. Signaali tippvõimsust saab seejärel vähendada ilma võimendi müra lisamata. See tegelikult vähendab potentsiaalselt kahjulikke kiudude mittelineaarseid mõjusid.

Hajavõimendite väga suur miinus on vajadus suurema pumbavõimsuse järele. See kehtib Ramani võimendite ja haruldaste muldmetallidega legeeritud võimendite kohta, mida käsitletakse allpool.

Erinevat tüüpi võimendite eelised sõltuvad ülekandesüsteemist ja selle omadustest. Näiteks ainult solitonitel põhinevate süsteemide puhul on olulised tegurid, mida tuleb arvesse võtta, lainepikkuse vahemik ja signaali ribalaius.

Hajutatud laservõimendi

Jaotusvõimendeid saab rakendada kahel erineval kujul. Esimene meetod on kasutada ülekandekiudu, mis sisaldab mõningaid haruldaste muldmetallide legeeritud ioone, näiteks erbiumi ioone, kuid dopingu kontsentratsioon peab olema palju madalam kui tavalistel võimendikiududel. Kuigi kommunikatsiooniks kasutatakse tavaliselt ränidioksiidi, on selle lahustuvus haruldaste muldmetallide ioonides väga madal ja madal doping võib vältida summutamist. Kuna aga ülekande optilisel kiul on ka mõned muud piirangud, on optilist kiudu raske optimeerida nii, et sellel oleks suur ribalaius. Eelkõige suurendab igasugune doping ülekandekadusid, mis lühikeste diskreetvõimendite puhul pole tõsine probleem.

Kuna hajutatud võimendi pumba valgust tuleb edastada ka pika vahemaa tagant, tekib sellel ülekandekadu. Kui pumba lainepikkus on palju väiksem kui signaali lainepikkus, on kadu isegi suurem kui signaalvalgus. Seetõttu peavad pika jaotusega erbiumiga legeeritud võimendid kasutama tavaliselt kasutatava 980 nm valguse asemel 1,45 mikronit pumbavalgust. See omakorda seab rohkem piiranguid võimendi võimenduse spektraalsele kujule. Isegi pikkade pumba lainepikkuste korral on pumba võimsusvajadus pumba kadude tõttu suurem kui diskreetsete kiudvõimenditega.

Hajutatud Ramani võimendi

Teine hajutatud võimendi tüüp on Ramani võimendi, mis ei vaja haruldaste muldmetallide dopingut. Selle asemel kasutab see võimendusprotsessi saavutamiseks stimuleeritud Ramani hajumist. Samuti on ülekandekiude Ramani võimendusprotsesside jaoks raske optimeerida, kuna ülekandekaod peavad olema väikesed ja pumba valgusel on ka ülekandekadusid. Seetõttu on vaja väga suurt pumba võimsust.

Pumba allika võimendusspekter sõltub kiudsüdamiku keemilisest koostisest. Erinevate pumba lainepikkuste kombineerimisega saab häälestatud laiema võimendusspektri.