Дистрибутивен ласерски засилувач

Дефиниција: Засилувач на влакна во податочна врска со оптички влакна, процес на засилување што се случува преку многу долг преносен влакно.

За врски со долги влакна што се користат при пренос на податоци на долги растојанија, потребни се еден или повеќе засилувачи со влакна за да се обезбеди доволна моќност на сигналот на ресиверот и да се одржи доволен сооднос сигнал-шум додека се обезбедува стапка на грешка во бит. Во многу случаи, овие засилувачи се дискретни, имплементирани со неколку метри ретки земјени допирани влакна, испумпани од диоден ласер поврзан со влакна, понекогаш како дел од предавателот или веднаш пред приемникот или во средината на преносот влакна употребени некаде. Може да се користи и дистрибуиран засилувач во самото преносно влакно. Светлото на пумпата обично се вбризгува на приклучокот за приемник или предавател, или двете порти се инјектираат истовремено. Овој дистрибуиран засилувач може да постигне слично севкупно засилување, но засилувањето по единица должина е многу помало. Ова значи дека ова може да одржува разумно ниво на моќност на сигналот во присуство на загуби во преносот, наместо да ја зголемува моќноста за неколку децибели.

Добрите и лошите страни:

Една од предностите на користење на дистрибуирани засилувачи е помалиот шум на засилувачот на врската. Ова е главно затоа што моќта на сигналот се одржува цело време наместо на многу низок степен, како што е случајот со дискретните засилувачи. Врвната моќност на сигналот потоа може да се намали без да се додаде шум од засилувачот. Ова всушност ги намалува потенцијалните штетни нелинеарни ефекти на влакната.

Многу голем недостаток на дистрибуираните засилувачи е потребата за поголема моќност на пумпата. Ова се однесува на Раман засилувачите и засилувачите со ретка земја, за кои се дискутира подолу.

Предностите на различните типови на засилувачи зависат од системот за пренос и неговите карактеристики. На пример, за системи базирани исклучиво на солитони, важни фактори што треба да се земат се опсегот на бранова должина и пропусниот опсег на сигналот.

Дистрибуиран ласерски засилувач

Дистрибутивните засилувачи може да се имплементираат во две различни форми. Првиот метод е да се користи преносно влакно кое содржи некои допирани јони од ретки земји, како што се јони на ербиум, но концентрацијата на допинг треба да биде многу помала од онаа на обичните засилувачки влакна. Иако силициумските влакна најчесто се користат за комуникации, неговата растворливост во јоните на ретки земји е многу мала, а нискиот допинг може да ги избегне ефектите на гаснење. Меѓутоа, бидејќи оптичкото влакно за пренос има и некои други ограничувања, тешко е да се оптимизира оптичкото влакно за да има голем пропусен опсег на добивка. Конкретно, секој допинг ќе ги зголеми загубите во преносот, што не е сериозен проблем кај кратки дискретни засилувачи.

Бидејќи светлото на пумпата на дистрибуираниот засилувач, исто така, треба да се пренесува на долго растојание, тоа ќе доживее загуба во преносот. Ако брановата должина на пумпата е многу помала од брановата должина на сигналот, загубата е уште поголема од сигналната светлина. Затоа, засилувачите со долга дистрибуција допирани со ербиум треба да користат светло на пумпата од 1,45 микрони наместо најчесто користената светлина од 980 nm. Ова за возврат ќе стави повеќе ограничувања на спектралниот облик на засилувањето на засилувачот. Дури и со долги бранови должини на пумпата, потребата за моќност на пумпата е поголема поради загубите на пумпата во споредба со засилувачите со дискретни влакна.

Дистрибуиран Раман засилувач

Друг тип на дистрибуирани засилувачи е Раман засилувачот, кој не бара допинг од ретки земји. Наместо тоа, користи стимулирано Раманско расејување за да го постигне процесот на засилување. Исто така, преносните влакна тешко се оптимизираат за процесите на засилување Раман бидејќи загубите во преносот треба да бидат мали, а светлото на пумпата исто така доживува загуби во преносот. Затоа, потребна е многу висока моќност на пумпата.

Спектарот на засилување на изворот на пумпата зависи од хемискиот состав на јадрото на влакната. Подесен поширок спектар на засилување може да се постигне со комбинирање на различни бранови должини на пумпата.