1。の分類FイバーAmplifiers
光アンプには3つの主要なタイプがあります。
（1）半導体光アンプ（SOA、半導体光アンプ）;
（2） 希土類元素（Erbium er、Thulium TM、Praseodymium PR、Rubidium NDなど）をドープした光ファイバーアンプ、主にエルビウムドープ繊維アンプ（edfa）、トゥリウムドープ繊維アンプ（TDFA）およびプラセオジムドープ繊維アンプ（PDFA）など。
（3）非線形繊維アンプ、主にファイバーラマンアンプ（FRA、ファイバーラマンアンプ）。これらの光アンプの主なパフォーマンス比較は、テーブルに示されています
EDFA（エルビウムドープ繊維アンプ）
マルチレベルのレーザーシステムは、クォーツファイバーに希土類元素（ND、ER、PR、TMなど）をドーピングすることで形成でき、入力信号ライトはポンプライトの作用下で直接増幅されます。適切なフィードバックを提供した後、ファイバーレーザーが形成されます。 NDドープ繊維アンプの作業波長は1060NMおよび1330NMであり、その開発とアプリケーションは、光ファイバー通信の最高のシンクポートからの逸脱およびその他の理由から制限されています。 EDFAとPDFAの動作波長は、光ファイバー通信の最低損失（1550NM）およびゼロ分散波長（1300NM）の窓にそれぞれ窓にあり、TDFAはSバンドで動作します。特に、最も急速な発展であるEDFAは実用的です。
PEDFAのリンチ
EDFAの基本構造は図1（a）に示されています。これは、主に活性培地（長さ約数十メートル、コア直径3〜5ミクロン、（25-1000）X10-6のドーピング濃度があります）、ポンプ光源（990または1480NM LD）、光学クフラーおよび陽性のアイソレーターで構成されています。信号光とポンプの光は、エルビウム繊維の同じ方向（コードレクションポンピング）、反対方向（逆ポンピング）、または両方向（双方向ポンプ）で伝播する可能性があります。信号光とポンプ光が同時にエルビウム繊維に注入されると、エルビウムイオンはポンプ光の作用下で高エネルギーレベルに興奮します（図1（b）、3レベルシステム）、入射信号光の作用下で地下状態に戻ると、メッキ型エネルギーレベルにすぐに減衰します。図1（c）は、それぞれ1530nmと1550nmに対応する大きな帯域幅（最大20〜40nm）を備えた、その増幅された自然発光（ASE）スペクトルです。
EDFAの主な利点は、高いゲイン、大きな帯域幅、高出力出力、高いポンプ効率、低挿入損失、偏光状態に対する無感覚です。
2。光ファイバーの光学アンプの問題
光アンプ（特にEDFA）には多くの優れた利点がありますが、理想的なアンプではありません。信号のSNRを減らす追加のノイズに加えて、次のような他の欠点があります。
- アンプ帯域幅内のゲインスペクトルの不均一性は、マルチチャネル増幅パフォーマンスに影響します。
- 光アンプがカスケードされると、ASEノイズ、繊維分散、非線形効果の効果が蓄積されます。
これらの問題は、アプリケーションとシステムの設計で考慮する必要があります。
3。光ファイバー通信システムにおける光アンプの適用
光ファイバー通信システムでは、光ファイバー光アンプトランスミッターの電力ブーストアンプとしてだけでなく、送信電力を高めるだけでなく、受信感度を改善するための受信機のプリアンプとしても使用でき、伝達距離を拡張し、すべての光学通信を実現するために、従来の光電気光学リピーターを置き換えることもできます。
光ファイバー通信システムでは、伝送距離を制限する主な要因は、光ファイバの損失と分散です。狭いスペクトル光源を使用したり、ゼロ分散波長の近くで作業したりすると、繊維分散の影響は少ないです。このシステムは、各リレーステーションで完全な信号タイミング再生（3Rリレー）を実行する必要はありません。光アンプ（1Rリレー）を使用して光信号を直接増幅するだけで十分です。光アンプは、長距離トランクシステムだけでなく、光ファイバー分布ネットワーク、特にWDMシステムでも同時に増幅するために使用できます。
1）トランク光ファイバー通信システムにおける光アンプの適用
図2は、トランク光ファイバー通信システムに光学アンプの適用の概略図です。 （a）写真は、光アンプが送信機の電力ブーストアンプとして使用され、レシーバーのプリアンプとして使用されていることを示しており、非関連距離が2倍になるようにしています。たとえば、システムの送信であるEDFAを採用します 1.8GB/sの距離は120kmから250kmに増加するか、さらには400kmに達します。図2（b） - （d）は、多relayシステムでの光アンプの適用です。図（b）は、従来の3Rリレーモードです。図（c）は、3Rリピーターと光アンプの混合リレーモードです。図2（d）これは、すべての光学リレーモードです。すべての光学通信システムでは、タイミングと再生回路が含まれていないため、少し透明であり、「電子ボトルウィスカー」の制限はありません。両端の送信および受信機器が交換されている限り、低速度から高速にアップグレードするのは簡単であり、光アンプを交換する必要はありません。
2）光ファイバー分布ネットワークにおける光アンプの適用
光アンプ（特にEDFA）の高出力の利点は、ブロードバンド配信ネットワーク（catvネットワーク）。従来のCATVネットワークは同軸ケーブルを採用しています。同軸ケーブルは数百メートルごとに増幅する必要があり、ネットワークのサービス半径は約7kmです。光アンプを使用した光ファイバーCATVネットワークは、分散ユーザーの数を大幅に増やすだけでなく、ネットワークパスを大幅に拡張できます。最近の開発により、光ファイバー/ハイブリッド（HFC）の分布が両方の強みを引き出し、競争力が強いことが示されています。
図4は、35チャネルのテレビのAM-VSB変調のための光ファイバー分布ネットワークの例です。送信機の光源は、波長が1550nmで、出力が3.3dbmのDFB-LDです。 4レベルのEDFAを配電アンプとして使用すると、その入力電力は約-6DBMで、出力電力は約13dbmです。光学受信機の感度-9.2D BM。 4レベルの分布の後、ユーザーの総数は420万に達し、ネットワークパスは数十キロメートル以上になります。テストの加重信号対雑音比は45dBを超えており、EDFAはCSOの減少を引き起こしませんでした。
投稿時間：APR-23-2023