Paskirstymo lazerinis stiprintuvas

Apibrėžimas: Skaidulinis stiprintuvas šviesolaidiniame duomenų tinkle, stiprinimo procesas, vykstantis per labai ilgą perdavimo skaidulą.

Ilgoms šviesolaidinėms jungtims, naudojamoms dideliais atstumais perduodant duomenis, reikia vieno ar kelių skaidulinių stiprintuvų, kad imtuve būtų užtikrinta pakankama signalo galia ir būtų palaikomas pakankamas signalo ir triukšmo santykis, kartu užtikrinant bitų klaidų dažnį. Daugeliu atvejų šie stiprintuvai yra diskretiški, sumontuoti su keletu metrų retųjų žemių legiruoto pluošto, pumpuojami skaiduliniu diodiniu lazeriu, kartais kaip siųstuvo dalis arba priešais imtuvą, arba perdavimo viduryje. kažkur panaudotas pluoštas. Taip pat galima naudoti paskirstytą stiprintuvą pačiame perdavimo skaiduloje. Siurblio lemputė paprastai įpurškiama į imtuvo arba siųstuvo prievadą arba abu prievadai įpurškiami vienu metu. Šis paskirstytasis stiprintuvas gali pasiekti panašų bendrą stiprinimą, tačiau stiprinimas vienam ilgio vienetui yra daug mažesnis. Tai reiškia, kad tai gali išlaikyti pagrįstą signalo galios lygį esant perdavimo nuostoliams, o ne padidinti galią keliais decibelais.

Už ir prieš:

Vienas iš paskirstytų stiprintuvų pranašumų yra mažesnis stiprintuvo triukšmo susidarymas jungtyje. Taip yra daugiausia todėl, kad signalo galia palaikoma visą laiką, o ne labai maža, kaip tai daroma naudojant atskirus stiprintuvus. Tada didžiausia signalo galia gali būti sumažinta nepridedant stiprintuvo triukšmo. Tai iš tikrųjų sumažina potencialiai žalingą pluošto netiesinį poveikį.

Labai didelis paskirstytų stiprintuvų trūkumas yra didesnės siurblio galios poreikis. Tai taikoma Ramano stiprintuvams ir retųjų žemių legiruotiems stiprintuvams, aptartiems toliau.

Įvairių tipų stiprintuvų privalumai priklauso nuo perdavimo sistemos ir jos charakteristikų. Pavyzdžiui, sistemoms, pagrįstoms vien solitonais, svarbūs veiksniai, į kuriuos reikia atsižvelgti, yra bangos ilgio diapazonas ir signalo dažnių juostos plotis.

Paskirstytas lazerinis stiprintuvas

Paskirstymo stiprintuvai gali būti įgyvendinami dviem skirtingomis formomis. Pirmasis būdas yra naudoti perdavimo skaidulą, kurioje yra retųjų žemių legiruotų jonų, pavyzdžiui, erbio jonų, tačiau dopingo koncentracija turi būti daug mažesnė nei įprastų stiprintuvo skaidulų. Nors silicio pluoštas dažniausiai naudojamas ryšiams, jo tirpumas retųjų žemių jonuose yra labai mažas, o mažas dopingas gali išvengti gesinimo. Tačiau, kadangi perdavimo optinis pluoštas turi ir kitų apribojimų, sunku optimizuoti optinį skaidulą, kad jis turėtų didelį pralaidumą. Visų pirma, bet koks dopingas padidins perdavimo nuostolius, o tai nėra rimta problema trumpuose atskiruose stiprintuvuose.

Kadangi paskirstyto stiprintuvo siurblio šviesa taip pat turi būti perduodama dideliu atstumu, ji patirs perdavimo praradimą. Jei siurblio bangos ilgis yra daug mažesnis už signalo bangos ilgį, nuostoliai yra dar didesni nei signalo šviesa. Todėl ilgo paskirstymo erbiu legiruotiems stiprintuvams reikia naudoti 1,45 mikrono siurblio šviesą, o ne dažniausiai naudojamą 980 nm šviesą. Tai savo ruožtu nustatys daugiau apribojimų stiprintuvo stiprinimo spektrinei formai. Net ir esant dideliems siurblio bangų ilgiams, siurblio galios poreikis yra didesnis dėl siurblio nuostolių, palyginti su atskirų skaidulų stiprintuvais.

Paskirstytas Ramano stiprintuvas

Kitas paskirstytų stiprintuvų tipas yra Ramano stiprintuvas, kuriam nereikia retųjų žemių dopingo. Vietoj to, jis naudoja stimuliuojamą Ramano sklaidą, kad pasiektų stiprinimo procesą. Taip pat perdavimo skaidulas sunku optimizuoti Ramano stiprinimo procesams, nes perdavimo nuostoliai turi būti maži, o siurblio lemputė taip pat patiria perdavimo nuostolius. Todėl reikalinga labai didelė siurblio galia.

Siurblio šaltinio stiprinimo spektras priklauso nuo pluošto šerdies cheminės sudėties. Suderintą platesnį stiprinimo spektrą galima pasiekti derinant skirtingus siurblio bangos ilgius.