Mae Chwyddseinyddion Optegol wedi Chwyldroi'r Cyfathrebu Ffibr Optig Pellter Hir
Mewn sefyllfaoedd lle mai'r prif fater yw colled, yn wir gellir defnyddio chwyddseinyddion optegol i ymhelaethu ar y signalau heb eu troi'n barth trydanol. Mae Chwyddseinyddion Optegol o'r fath wedi chwyldroi cyfathrebiadau ffibr optig pellter hir yn wirioneddol.
Pwrpas mwyhadur optegol yw adfer lefel pŵer y signal, wedi'i ostwng oherwydd colledion yn ystod lluosogi, heb unrhyw drosi optegol i drydanol. Mae'r rhan fwyaf o fwyhaduron optegol yn chwyddo golau digwyddiad trwy'r allyriad wedi'i ysgogi, yr un mecanwaith a ddefnyddir mewn laserau, ond heb y machaniaeth adborth. y prif gynhwysyn yw'r enillion optegol a sylweddolir trwy'r pwmpio mwyhadur (trydanol neu optegol) i gyflawni'r gwrthdroad poblogaeth. mae'r enillion optegol, yn gyffredinol, nid yn unig yn swyddogaeth o amledd, ond hefyd yn swyddogaeth o ddwyster trawst lleol. Mae'r ffigur isod yn dangos egwyddor mwyhadur optegol.
O'i gymharu ag adfywwyr electronig, nid oes angen unrhyw gylchedwaith electronig cyflym ar fwyhaduron optegol, maent yn dryloyw i gyfradd didau a fformat ac, yn bwysicaf oll, gallant ymhelaethu ar signalau optegol lluosog ar donfeddi gwahanol ar yr un pryd. Felly, mae eu datblygiad wedi arwain at dwf aruthrol gallu cyfathrebu gan ddefnyddio Amlblecsio Is-adran Wavelength (WDM) lle mae tonfeddi lluosog sy'n cario signalau annibynnol yn cael eu lluosogi trwy'r un ffibr modd sengl, a thrwy hynny luosi gallu'r ddolen. Yn wahanol i adfywwyr electronig, nid yw mwyhadur WDM yn gwneud iawn am wasgariad sydd wedi'i gronni yn y ddolen ac mae hefyd yn ychwanegu sŵn at y sengl optegol.
Mae chwyddseinyddion optegol yn cael effaith fawr ar systemau trosglwyddo ffibr optegol. Gallant wneud iawn am golli llinellau trosglwyddo ffibr optegol, a thrwy hynny leihau nifer yr ailadroddwyr trydanol. Mantais economaidd fawr yw'r gallu i ymhelaethu ar yr un pryd nifer o signalau WDM. Mewn llinell drosglwyddo pellter hir (a ddangosir yn y ffigur isod), defnyddir y chwyddseinyddion optegol, a nodir gan drionglau solet, fel chwyddseinyddion atgyfnerthu wrth y trosglwyddydd, chwyddseinyddion mewn-lein, a chyn-fwyhaduron wrth y derbynnydd. Gelwir y mwyhadur mewn-lein yn ailadroddydd 1R. Yn nodweddiadol, mae ailadroddydd 1R yn cael ei fewnosod bob 80-100 km mewn systemau trosglwyddo pellter hir. Defnyddir EDFA amlaf ar gyfer y mwyhadur ym mand confensiynol (band-C) y rhanbarth sbectrol 1530-1565 nm. Mae hyn oherwydd bod y trawsnewidiad o'r wladwriaeth metastable i gyflwr daear EDFA yn disgyn i'r band C. Cliciwch am fanylion cynnyrch yr EDFA C-band . Bob tro mae'r signal yn mynd trwy'r mwyhadur optegol, mae sŵn y mwyhadur yn cael ei gronni, gan arwain at ddiraddio Cymhareb Sŵn Signalau (SNR). Felly, ar ôl ychydig o basiau o'r ailadroddwyr 1R, mae'r signal optegol yn cael ei adfywio gan ailadroddydd 3R trydanol sydd â'r tair swyddogaeth o ail-lunio, adfer ac adfywio.
Mae sawl math o fwyhaduron optegol wedi'u cyflwyno hyd yn hyn: Mwyhadur Optegol Lled-ddargludyddion (SOA), Mwyhadur Ffibr Raman (RFA), mwyhadur ffibr wedi'i dopio â phridd prin (EDFA Erbium-Doped yn gweithredu ar 1500 nm a FDFA Praseodymium-Doped yn gweithredu ar 1300 nm ), ac Mwyhadur Parametrig Optegol (OPA). Y prif fandiau ymhelaethu ar EDFAs yw'r band-C (1535-1565 nm) a'r band-L (1570-1610 nm); fodd bynnag, cafwyd adroddiadau o ymestyn ystod weithredol EDFAs i'r band S (1460-1530 nm). Ar y llaw arall, gellir gwneud i RFAs weithredu mewn unrhyw fand. Mae SOAs sy'n gallu gweithredu mewn gwahanol fandiau ar gael. Mae OPAs yn defnyddio nonlinearity i ymhelaethu signal a gellir eu gwneud i weithredu mewn unrhyw fand.
Heddiw, mae'r rhan fwyaf o systemau cyfathrebu ffibr optegol yn defnyddio EDFAs oherwydd eu manteision o ran lled band, allbwn pŵer uchel a nodweddion sŵn. Mae RFAs a SOAs hefyd yn dod yn bwysig mewn llawer o geisiadau. Mae'r gwaith ar OPAs wedi dangos ei bod yn bosibl cyflawni ymhelaethiad band eang gyda ffigurau sŵn isel iawn.
