L-బ్యాండ్ EDFA యాంప్లిఫైయర్ సిస్టమ్ సాంకేతిక పథకం

1. ఎర్బియం-డోప్డ్ ఫైబర్
ఎర్బియం అనేది 68 పరమాణు సంఖ్య మరియు 167.3 పరమాణు భారం కలిగిన ఒక అరుదైన భూ మూలకం. ఎర్బియం అయాన్ యొక్క ఎలక్ట్రానిక్ శక్తి స్థాయి పటంలో చూపబడింది, మరియు తక్కువ శక్తి స్థాయి నుండి పై శక్తి స్థాయికి జరిగే పరివర్తనం కాంతి శోషణ ప్రక్రియకు అనుగుణంగా ఉంటుంది. పై శక్తి స్థాయి నుండి తక్కువ శక్తి స్థాయికి జరిగే మార్పు కాంతి ఉద్గార ప్రక్రియకు అనుగుణంగా ఉంటుంది.

పి1

2. EDFA సూత్రం

పి2

EDFA, ఎర్బియం అయాన్-డోప్డ్ ఫైబర్‌ను గెయిన్ మీడియమ్‌గా ఉపయోగిస్తుంది, ఇది పంప్ లైట్ కింద పాపులేషన్ ఇన్వర్షన్‌ను ఉత్పత్తి చేస్తుంది. ఇది సిగ్నల్ లైట్ ప్రేరణతో స్టిమ్యులేటెడ్ రేడియేషన్ యాంప్లిఫికేషన్‌ను సాధిస్తుంది.
ఎర్బియం అయాన్‌లకు మూడు శక్తి స్థాయిలు ఉంటాయి. ఏ కాంతి ద్వారా ఉత్తేజితం కానప్పుడు, అవి అత్యల్ప శక్తి స్థాయి అయిన E1లో ఉంటాయి. పంప్ లైట్ సోర్స్ లేజర్ ద్వారా ఫైబర్ నిరంతరం ఉత్తేజితం చేయబడినప్పుడు, గ్రౌండ్ స్టేట్‌లోని కణాలు శక్తిని పొంది ఉన్నత శక్తి స్థాయికి పరివర్తన చెందుతాయి. ఉదాహరణకు, E1 నుండి E3కి పరివర్తన జరిగినప్పుడు, కణం E3 అనే అధిక శక్తి స్థాయిలో అస్థిరంగా ఉంటుంది కాబట్టి, అది రేడియేషన్ రహిత పరివర్తన ప్రక్రియలో త్వరగా మెటాస్టేబుల్ స్థితి అయిన E2కి పడిపోతుంది. ఈ శక్తి స్థాయిలో, కణాలు సాపేక్షంగా ఎక్కువ కాలం మనుగడ సాగిస్తాయి. పంప్ లైట్ సోర్స్ యొక్క నిరంతర ఉత్తేజం కారణంగా, E2 శక్తి స్థాయిలో ఉన్న కణాల సంఖ్య నిరంతరం పెరుగుతుంది మరియు E1 శక్తి స్థాయిలో ఉన్న కణాల సంఖ్య కూడా పెరుగుతుంది. ఈ విధంగా, ఎర్బియం-డోప్డ్ ఫైబర్‌లో పాపులేషన్ ఇన్వర్షన్ డిస్ట్రిబ్యూషన్ సాధ్యమవుతుంది మరియు ఆప్టికల్ యాంప్లిఫికేషన్ నేర్చుకోవడానికి అవసరమైన పరిస్థితులు అందుబాటులోకి వస్తాయి.
ఇన్‌పుట్ సిగ్నల్ ఫోటాన్ శక్తి E=hf, E2 మరియు E1 మధ్య శక్తి స్థాయి వ్యత్యాసానికి (E2-E1=hf) ఖచ్చితంగా సమానమైనప్పుడు, అస్థిర స్థితిలోని కణాలు ప్రేరిత వికిరణం రూపంలో భూస్థితి E1కి పరివర్తనం చెందుతాయి. ఈ వికిరణం మరియు ఇన్‌పుట్ సిగ్నల్‌లోని ఫోటాన్‌లు ఒకేలా ఉండటం వలన, ఫోటాన్‌ల సంఖ్య గణనీయంగా పెరిగి, ఎర్బియం-డోప్డ్ ఫైబర్‌లో ఇన్‌పుట్ ఆప్టికల్ సిగ్నల్ ఒక బలమైన అవుట్‌పుట్ ఆప్టికల్ సిగ్నల్‌గా మారుతుంది, తద్వారా ఆప్టికల్ సిగ్నల్ యొక్క ప్రత్యక్ష విస్తరణ సాధ్యమవుతుంది.

2. సిస్టమ్ రేఖాచిత్రం మరియు ప్రాథమిక పరికర పరిచయం
2.1. L-బ్యాండ్ ఆప్టికల్ ఫైబర్ యాంప్లిఫైయర్ సిస్టమ్ యొక్క స్కీమాటిక్ రేఖాచిత్రం ఈ క్రింది విధంగా ఉంది:

పి3

2.2. ఎర్బియం-డోప్డ్ ఫైబర్ యొక్క ఆకస్మిక ఉద్గారం కొరకు ASE కాంతి మూల వ్యవస్థ యొక్క స్కీమాటిక్ రేఖాచిత్రం ఈ క్రింది విధంగా ఉంది:

పేజీ 4

పరికర పరిచయం

1.ROF -EDFA -HP హై పవర్ ఎర్బియం డోప్డ్ ఫైబర్ యాంప్లిఫైయర్

పరామితి యూనిట్ మిన్ టైప్ మాక్స్
నిర్వహణ తరంగదైర్ఘ్య పరిధి nm 1525   1565
ఇన్‌పుట్ సిగ్నల్ పవర్ పరిధి dBm -5   10
సంతృప్త అవుట్‌పుట్ ఆప్టికల్ పవర్ dBm     37
సంతృప్త అవుట్‌పుట్ ఆప్టికల్ పవర్ స్థిరత్వం dB     ±0.3
ఇన్‌పుట్ 0dBm వద్ద శబ్ద సూచిక dB   5.5 6.0
ఇన్‌పుట్ ఆప్టికల్ ఐసోలేషన్ dB 30    
అవుట్‌పుట్ ఆప్టికల్ ఐసోలేషన్ dB 30    
ఇన్‌పుట్ రిటర్న్ లాస్ dB 40    
అవుట్‌పుట్ రిటర్న్ లాస్ dB 40    
ధ్రువణ ఆధారిత లాభం dB   0.3 0.5
ధ్రువణ మోడ్ వ్యాప్తి ps     0.3
ఇన్‌పుట్ పంప్ లీక్ dBm     -30
అవుట్‌పుట్ పంప్ లీక్ dBm     -30
ఆపరేటింగ్ వోల్టేజ్ వి( ఎసి ) 80   240
ఫైబర్ రకం  

SMF-28

అవుట్‌పుట్ ఇంటర్‌ఫేస్  

FC/APC

కమ్యూనికేషన్ ఇంటర్‌ఫేస్  

RS232

ప్యాకేజీ పరిమాణం మాడ్యూల్ mm

483×385×88(2U ర్యాక్)

డెస్క్‌టాప్ mm

150×125×35

2.ROF -EDFA -బెర్బియం-డోప్డ్ ఫైబర్ పవర్ యాంప్లిఫైయర్

పరామితి

యూనిట్

మిన్

టైప్

మాక్స్

నిర్వహణ తరంగదైర్ఘ్య పరిధి

nm

1525

 

1565

అవుట్‌పుట్ సిగ్నల్ పవర్ పరిధి

dBm

-10

   
చిన్న సిగ్నల్ లాభం

dB

 

30

35

సంతృప్త ఆప్టికల్ అవుట్‌పుట్ పరిధి *

dBm

 

17/20/23

 
నాయిస్ ఫిగర్ **

dB

 

5.0

5.5

ఇన్‌పుట్ ఐసోలేషన్

dB

30

   
అవుట్‌పుట్ ఐసోలేషన్

dB

30

   
ధ్రువణ స్వతంత్ర లాభం

dB

 

0.3

0.5

ధ్రువణ మోడ్ వ్యాప్తి

ps

   

0.3

ఇన్‌పుట్ పంప్ లీక్

dBm

   

-30

అవుట్‌పుట్ పంప్ లీక్

dBm

   

-40

ఆపరేటింగ్ వోల్టేజ్

మాడ్యూల్

V

4.75

5

5.25

డెస్క్‌టాప్

వి( ఎసి )

80

 

240

ఆప్టికల్ ఫైబర్  

SMF-28

అవుట్‌పుట్ ఇంటర్‌ఫేస్  

FC/APC

కొలతలు

మాడ్యూల్

mm

90×70×18

డెస్క్‌టాప్

mm

320×220×90

           

3. ROF -EDFA -P మోడల్ ఎర్బియం డోప్డ్ ఫైబర్ యాంప్లిఫైయర్

పరామితి

యూనిట్

మిన్

టైప్

మాక్స్

నిర్వహణ తరంగదైర్ఘ్య పరిధి

nm

1525

 

1565

ఇన్‌పుట్ సిగ్నల్ పవర్ పరిధి

dBm

-45

   
చిన్న సిగ్నల్ లాభం

dB

 

30

35

సంతృప్త ఆప్టికల్ పవర్ అవుట్‌పుట్ పరిధి *

dBm

 

0

 
శబ్ద సూచిక **

dB

 

5.0

5.5

ఇన్‌పుట్ ఆప్టికల్ ఐసోలేషన్

dB

30

   
అవుట్‌పుట్ ఆప్టికల్ ఐసోలేషన్

dB

30

   
ధ్రువణ ఆధారిత లాభం

dB

 

0.3

0.5

ధ్రువణ మోడ్ వ్యాప్తి

ps

   

0.3

ఇన్‌పుట్ పంప్ లీక్

dBm

   

-30

అవుట్‌పుట్ పంప్ లీక్

dBm

   

-40

ఆపరేటింగ్ వోల్టేజ్

మాడ్యూల్

V

4.75

5

5.25

డెస్క్‌టాప్

వి( ఎసి )

80

 

240

ఫైబర్ రకం  

SMF-28

అవుట్‌పుట్ ఇంటర్‌ఫేస్  

FC/APC

ప్యాకేజీ పరిమాణం

మాడ్యూల్

mm

90*70*18

డెస్క్‌టాప్

mm

320*220*90