Technoleg O fwyhaduron ffibr optig
Mewn cyfathrebu ffibr optig, mae'r trawstiau gweladwy-golau neu is-goch (IR) a gludir gan ffibr yn cael eu gwanhau wrth iddynt deithio drwy'r deunydd. Yna daw'r mwyhadur ffibr optig a ddefnyddir i wneud iawn am ddeffro gwybodaeth yn ystod y trosglwyddiad.
Mewnosodir mwyhaduron mewn mannau penodol i hybu signalau optegol mewn system lle mae'r signalau yn wan. Mae'r hwb hwn yn caniatáu i'r signalau gael eu trosglwyddo'n llwyddiannus drwy'r darn cebl sy'n weddill. Mewn rhwydweithiau mawr, rhoddir cyfres hir o fwyhaduron ffibr optegol mewn dilyniant ar hyd y cysylltiad rhwydwaith cyfan.
Mae mwyhaduron ffibr optegol cyffredin yn cynnwys mwyhadur ffibr Erbium (neu fwyhadur optegol EDFA), mwyhadur ffibr Raman, a mwyhadur optegol silicon (SOA). Mwyhadur ffibr wedi'i dipio yn Erbium yw'r prif fath o fwyhadur ffibr a ddefnyddir i roi hwb i'r signal yn y system ffibr optig WDM, fel y gwyddom ei fod yn WDM sy'n cynyddu cynhwysedd y system cyfathrebu ffibr a dyma'r mwyhadur ffibr wedi'i bopio erbium sy'n gwneud Trosglwyddiad WDM yn bosibl. Mae mwyhaduron ffibr yn cael eu datblygu i gefnogi Lluosi Adrannau Tonnau Dwys (DWDM) a elwir yn fwyhadur DWDM EDFA ac i ehangu i'r bandiau tonfedd eraill a gefnogir gan opteg ffibr.
Mae sawl mecanwaith ffisegol gwahanol y gellir eu defnyddio i ymhelaethu ar signal golau, sy'n cyfateb i'r prif fathau o fwyhaduron optegol. Mewn mwyhaduron ffibr â chyffuriau a laserau swmp, mae allyriad ysgogol yng nghyfrwng ennill y mwyhadur yn achosi mwy o olau sy'n dod i mewn. Mewn mwyhaduron optegol lled-ddargludyddion (SOA), mae ailgyfuno twll electron yn digwydd. Yn chwyddseinyddion Raman, mae Raman sy'n gwasgaru golau sy'n dod i mewn gyda phonons yn y dellt y cyfrwng ennill yn cynhyrchu ffotonau sy'n gydnaws â'r ffotonau sy'n dod i mewn. Mae mwyhaduron parametrig yn defnyddio mwyhad parametrig.
Pan gaiff golau ei drosglwyddo trwy fater, mae rhan o'r golau wedi'i gwasgaru ar hap. Mae gan ran fach o'r golau gwasgaredig amleddau a dynnir o amledd y digwyddiad gan faint sy'n hafal i amleddau dirgryniad y system wasgaru deunydd. Mae mwyhaduron opteg ffibr Raman yn gweithredu o fewn yr ystod gwasgariad bach hwn. Os yw'r trawst cychwynnol yn ddigon dwys a monocromatig, gellir cyrraedd trothwy y mae golau yn amleddau Raman yn cael ei chwyddo, yn cronni'n gryf, ac yn gyffredinol yn arddangos nodweddion allyriant ysgogol. Gelwir hyn yn effaith ysgogol neu gydlynol Raman.
Mae mwyhadur mwyhadur ffibr optig EFDA yn gweithio drwy ychwanegu ïonau pridd prin, erbium, i'r deunydd craidd ffibr fel dopant; fel arfer mewn lefelau o ychydig gannoedd o rannau fesul miliwn. Mae'r ffibr yn dryloyw iawn yn y donfedd barhaol o 2 i 9 micron. Pan gaiff ei bwmpio gan ddeuod laser, caiff ennill optegol ei greu, a cheir mwyhad.
Mae mwyhadur optegol opteg silicon neu led-ddargludyddion yn gweithredu mewn ffordd debyg i laser sylfaenol. Mae'r strwythur yr un fath, gyda dau slab o ddeunydd lled-ddargludyddion wedi'u dylunio'n arbennig ar ben ei gilydd, gyda deunydd arall rhyngddynt yn ffurfio'r “haen weithredol”. Mae cerrynt trydanol yn cael ei osod yn rhedeg drwy'r ddyfais er mwyn cyffroi electronau a all wedyn ddisgyn yn ôl i'r cyflwr gwael a rhoi ffotonau allan. Mae signal optegol sy'n dod i mewn yn ysgogi allyrru golau ar ei donfedd ei hun.
Gall ailadroddydd ffibr ffibr hefyd ail-chwyddo signal wedi'i wanhau ond dim ond ar donfedd benodol y gall weithredu ac nid yw'n addas ar gyfer systemau WDM. Dyna'r rheswm pam mae mwyhadur ffibr optig yn chwarae rôl llawer mwy pwysig mewn systemau cyfathrebu.
