Erbium-Doped Fiber Amplifiers (EDFAs)

Erbium-doped fiber amplifiers (EDFAs) သည် erbium (Er3+) ကဲ့သို့သော ရှားပါးဒြပ်စင်များကို ချဲ့ထွင်သည့် ကြားခံအဖြစ် အသုံးပြုပါသည်။၎င်းကို ထုတ်လုပ်မှုလုပ်ငန်းစဉ်တွင် ဖိုက်ဘာအူတိုင်ထဲသို့ ရောထည့်သည်။၎င်းတွင် ဖန်သားဖြင့်ပြုလုပ်ထားသည့် ဖိုင်ဘာအတို (ပုံမှန်အားဖြင့် 10 မီတာ သို့မဟုတ် ထို့ထက်) သေးငယ်သော erbium ပမာဏ အနည်းငယ်ကို အိုင်းယွန်း (Er3+) အသွင်သဏ္ဌာန်အဖြစ် ထည့်သွင်းထားသည်။ထို့ကြောင့်၊ ဆီလီကာဖိုက်ဘာသည် အိမ်ရှင်ကြားခံအဖြစ် လုပ်ဆောင်သည်။၎င်းသည် လည်ပတ်လှိုင်းအလျားနှင့် အမြတ်ဘန်းဝဒ်ကို ဆုံးဖြတ်ပေးသည့် ဆီလီကာဖိုက်ဘာများထက် dopants (erbium) ဖြစ်သည်။EDFAs များသည် ယေဘူယျအားဖြင့် 1550 nm လှိုင်းအလျားဒေသတွင် လည်ပတ်ပြီး 1 Tbps ထက်ကျော်လွန်သော စွမ်းရည်များကို ပေးဆောင်နိုင်ပါသည်။ထို့ကြောင့် ၎င်းတို့ကို WDM စနစ်များတွင် တွင်ကျယ်စွာ အသုံးပြုကြသည်။

လှုံ့ဆော်ထုတ်လွှတ်မှုနိယာမသည် EDFA ၏ချဲ့ထွင်မှုယန္တရားအတွက် အကျုံးဝင်သည်။dopant (erbium ion) သည် စွမ်းအင်မြင့်မားသော အခြေအနေတွင် ရှိနေသောအခါ၊ input optical signal ၏ အဖြစ်အပျက် ဖိုတွန်သည် ၎င်းကို လှုံ့ဆော်ပေးလိမ့်မည်။၎င်းသည် ၎င်း၏စွမ်းအင်အချို့ကို dopant သို့ ထုတ်လွှတ်ပြီး ပိုမိုတည်ငြိမ်သော စွမ်းအင်နိမ့်သောအခြေအနေ (“လှုံ့ဆော်ထုတ်လွှတ်မှု”) သို့ ပြန်သွားပါသည်။အောက်တွင်ဖော်ပြထားသောပုံသည် EDFA ၏အခြေခံဖွဲ့စည်းပုံကိုပြသထားသည်။

1.1 EDFA ၏ အခြေခံဖွဲ့စည်းပုံ

ပန့်လေဆာဒိုင်အိုဒသည် ပုံမှန်အားဖြင့် စွမ်းအားမြင့် (~ 10–200 mW) တွင် လှိုင်းအလျား (980 nm သို့မဟုတ် 1480 nm) တွင် အလင်းလှိုင်းအချက်ပြမှုကို ထုတ်ပေးသည်။ဤအချက်ပြမှုကို WDM ချိတ်ဆက်ကိရိယာမှတစ်ဆင့် ဆီလီကာဖိုက်ဘာ၏ erbiumdoped အပိုင်းရှိ အလင်းအဝင်အချက်ပြမှုနှင့်အတူ တွဲထားသည်။erbium အိုင်းယွန်းများသည် ဤစုပ်စက်အချက်ပြစွမ်းအင်ကို စုပ်ယူပြီး ၎င်းတို့၏ စိတ်လှုပ်ရှားသည့်အခြေအနေသို့ ခုန်ဆင်းသွားမည်ဖြစ်သည်။အထွက်အလင်းအချက်ပြမှု၏ အစိတ်အပိုင်းတစ်ခုကို နှိပ်ပြီး optical filter နှင့် detector မှတဆင့် pump လေဆာ၏ input တွင် ပြန်လည်ထည့်သွင်းသည်။၎င်းသည် EDFAs များကို ကိုယ်တိုင်ထိန်းညှိသော အသံချဲ့စက်များအဖြစ် ပြုလုပ်ရန်အတွက် တုံ့ပြန်ချက်ပါဝါထိန်းချုပ်မှုယန္တရားအဖြစ် ဆောင်ရွက်ပါသည်။metastable electrons အားလုံးကို စားသုံးလိုက်သောအခါတွင် နောက်ထပ် ချဲ့ထွင်မှု ဖြစ်ပေါ်ခြင်း မရှိပါ။ထို့ကြောင့်၊ EDFA ၏ output optical power သည် input power အတက်အကျနှင့်မသက်ဆိုင်ဘဲ အဆက်မပြတ်ဖြစ်နေသောကြောင့် စနစ်သည် အလိုအလျောက်တည်ငြိမ်စေသည်။

1.2 EDFA ၏ ရိုးရှင်းသော လုပ်ဆောင်မှုဆိုင်ရာ ဇယားကွက်

အထက်ဖော်ပြပါပုံသည် WDM ချိတ်ဆက်ကိရိယာမှတဆင့် လေဆာမှ ပန့်အချက်ပြမှုကို ထည့်သွင်းသည့် အလင်းအချက်ပြစနစ် (1480 nm သို့မဟုတ် 980 nm) သို့ ပေါင်းထည့်ထားသည့် EDFA ၏ ရိုးရှင်းသောလုပ်ဆောင်မှုပုံစံကို ပြသထားသည်။

ဤပုံတွင် အလွန်အခြေခံ EDF အသံချဲ့စက်ကို ပြသထားသည်။ပန့်အချက်ပြမှု၏လှိုင်းအလျား (ပန့်ပါဝါ 50 mW ခန့်) သည် 1480 nm သို့မဟုတ် 980 nm ဖြစ်သည်။ဤပန့်အချက်ပြမှု၏ အစိတ်အပိုင်းအချို့သည် Erbium-doped ဖိုက်ဘာ၏တိုတောင်းသောအရှည်အတွင်း လှုံ့ဆော်ထုတ်လွှတ်မှုဖြင့် input optical signal သို့ လွှဲပြောင်းပေးပါသည်။၎င်းတွင် ပုံမှန် optical gain သည် 5-15 dB ခန့်ရှိပြီး 10 dB ထက်နည်းသော noise ပုံရှိသည်။1550 nm လုပ်ဆောင်ချက်အတွက်၊ 30-40 dB optical gain ကို ရရှိနိုင်သည်။

1.3 EDFA ၏လက်တွေ့အကောင်အထည်ဖော်မှု

အထက်ပါပုံသည် WDM အပလီကေးရှင်းတွင်အသုံးပြုသောအခါတွင်၎င်း၏လက်တွေ့ကျသောဖွဲ့စည်းပုံနှင့်အတူ EDFA ၏ရိုးရှင်းသောလုပ်ဆောင်မှုကိုဖော်ပြသည်။

ပြထားသည့်အတိုင်း၊ ၎င်းတွင် အောက်ပါ အဓိက အစိတ်အပိုင်းများ ပါဝင်သည်။

• input တွင် isolator တစ်ခု။၎င်းသည် EDFA မှထုတ်ပေးသောဆူညံသံကို transmitter အဆုံးသို့မပြန့်ပွားအောင် ထိန်းသိမ်းပေးသည်။

• WDM တွဲဆက်ကိရိယာ။၎င်းသည် 980 nm လှိုင်းအလျားတွင် 980 nm လှိုင်းအလျားတွင် ပါဝါမြင့်သော အလင်းစုပ်သည့် အလင်းအချက်ပြမှု (ပါဝါစုပ်ထုတ်ခြင်းဆိုင်ရာအချက်ပြမှု) နှင့် ပါဝါနိမ့် 1550 nm optical input data signal ကို ပေါင်းစပ်ထားသည်။

• erbium-doped ဆီလီကာဖိုက်ဘာ၏ သေးငယ်သော အပိုင်း။တကယ်တော့၊ ၎င်းသည် EDFA ၏တက်ကြွသောကြားခံအဖြစ်ဆောင်ရွက်သည်။

• output မှာ isolator တစ်ခု။၎င်းသည် erbium-doped silica ဖိုက်ဘာထဲသို့ နောက်ပြန်ရောင်ပြန်ဟပ်သည့် အလင်းအချက်ပြမှုကို တားဆီးရန် ကူညီပေးသည်။

နောက်ဆုံး output signal သည် ကျန်ရှိသော 980 nm wavelength pump signal ဖြင့် ချဲ့ထွင်ထားသော 1550 nm wavelength optical data signal တစ်ခုဖြစ်သည်။

Erbium-Doped Fiber Amplifiers (EDFAs) အမျိုးအစားများ

Erbium-Doped Fiber Amplifiers (EDFAs) ၏ တည်ဆောက်ပုံ နှစ်မျိုး ရှိပါသည်။

• EDFA သည် တွဲဖက်ပြန့်ပွားသောစုပ်စက်ဖြင့်

• တန်ပြန်ပြန့်ပွားသောစုပ်စက်ဖြင့် EDFA

အောက်ဖော်ပြပါပုံသည် EDFA တည်ဆောက်ပုံများတွင် အသုံးပြုနိုင်သည့် တန်ပြန်-ပြန့်ပွားသည့်ပန့်နှင့် နှစ်လမ်းညွန်ပန့်အစီအစဉ်များကို ပြသထားသည်။

မတူညီသော ပန့်အစီအစဉ်များ

EDFA သည် ဆူညံသံနည်းသော အထွက်နှုန်းနည်းသော အလင်းပြန်သည့် ပါဝါကို ပါ၀င်သည်။တန်ပြန်-ပြန့်ပွားသည့်ပန့် EDFA သည် ပိုမိုကောင်းမွန်သော output optical ပါဝါကိုပေးစွမ်းသော်လည်း ဆူညံသံကိုလည်း ပိုထုတ်ပေးသည်။ပုံမှန်လုပ်ငန်းသုံး EDFA တွင်၊ တစ်ပြိုင်နက်တည်း ပူးပေါင်းပြန့်ပွားခြင်းနှင့် တန်ပြန်ပြန့်ပွားသည့်စုပ်ထုတ်ခြင်းပါရှိသော နှစ်လမ်းညွန်ပန့်ကို အသုံးပြုပြီး အတော်လေးတူညီသော optical အမြတ်ကို ရရှိစေပါသည်။

EDFA ကို မြှင့်တင်ရန်၊ လိုင်းတွင်းနှင့် အသံချဲ့စက်အကြိုအဖြစ် အသုံးပြုခြင်း။

optical fiber ဆက်သွယ်ရေးလင့်ခ်တစ်ခု၏ ခရီးရှည်အသုံးပြုမှုတွင် EDFAs များကို optical transmitter ၏အထွက်တွင် boost amplifier အဖြစ် အသုံးပြုနိုင်ပြီး in-line optical amplifier တစ်ခုဖြစ်သည့် optical fiber နှင့် pre-amplifier တို့ကို မပြုလုပ်မီလေးတွင် အသုံးပြုနိုင်သည်။ အထက်ပုံတွင်ပြထားသည့်အတိုင်း လက်ခံသူ။

ဖိုက်ဘာဆုံးရှုံးမှုပေါ် မူတည်၍ လိုင်းအတွင်း EDFAs များကို 20-100 ကီလိုမီတာ အကွာအဝေးတွင် ထားရှိထားကြောင်း မှတ်သားနိုင်ပါသည်။optical input signal သည် 1.55 μm လှိုင်းအလျားတွင်ရှိပြီး pump လေဆာများသည် 1.48 μm သို့မဟုတ် 980 nm wavelength တွင် လုပ်ဆောင်နေပါသည်။ပုံမှန် Erbium-doped ဖိုင်ဘာ၏အရှည်မှာ 10-50 မီတာဖြစ်သည်။

EDFAs ရှိ ချဲ့ထွင်မှု ယန္တရား

အစောပိုင်းတွင်ဖော်ပြထားသည့်အတိုင်း၊ EDFA ရှိ ချဲ့ထွင်မှုယန္တရားသည် လေဆာနှင့်ဆင်တူသော လှုံ့ဆော်ထုတ်လွှတ်မှုအပေါ် အခြေခံထားသည်။optical pump signal (အခြားလေဆာဖြင့်ထုတ်လုပ်သည်) မှစွမ်းအင်မြင့်မားသောစွမ်းအင်သည်အပေါ်ဘက်စွမ်းအင်အခြေအနေရှိဆီလီကာဖိုက်ဘာတွင် dopant erbium အိုင်းယွန်း (Er3+) ကိုစိတ်လှုပ်ရှားစေသည်။input optical data signal သည် စိတ်လှုပ်ရှားနေသော Erbium အိုင်းယွန်းများအောက် စွမ်းအင်အခြေအနေသို့ ကူးပြောင်းမှုကို လှုံ့ဆော်ပေးပြီး တူညီသော စွမ်းအင်ဖြင့် ဖိုတွန်၏ ရောင်ခြည်ဖြာထွက်မှုကို ဖြစ်ပေါ်စေသည်၊ ဆိုလိုသည်မှာ input optical signal ၏ တူညီသော လှိုင်းအလျားဖြစ်သည်။

စွမ်းအင်အဆင့် ပုံကြမ်း- အခမဲ့ Erbium အိုင်းယွန်းများသည် စွမ်းအင်တီးဝိုင်း၏ သီးခြားအဆင့်များကို ပြသသည်။Erbium အိုင်းယွန်းများကို ဆီလီကာဖိုက်ဘာအဖြစ်သို့ ရောထည့်လိုက်သောအခါ၊ ၎င်းတို့၏ စွမ်းအင်အဆင့်တစ်ခုစီသည် စွမ်းအင်ကြိုးဝိုင်းတစ်ခုဖွဲ့စည်းရန် အနီးကပ်ဆက်စပ်နေသော အဆင့်များစွာသို့ ကွဲသွားပါသည်။

1.4 EDFA ရှိ ချဲ့ထွင်မှု ယန္တရား

လူဦးရေ ပြောင်းပြန်လှန်ခြင်းကို ရရှိရန်၊ Er3+ အိုင်းယွန်းများကို အလယ်အလတ်အဆင့် 2 တွင် စုပ်ထုတ်ပါသည်။ သွယ်ဝိုက်သောနည်းလမ်း (980-nm စုပ်ထုတ်ခြင်း) တွင် Er3+ အိုင်းယွန်းများကို အဆင့် 1 မှ အဆင့် 3 သို့ စဉ်ဆက်မပြတ် ရွေ့လျားသွားပါသည်။ ၎င်းနောက်တွင် ဓါတ်ရောင်ခြည်ဖြင့် ဆွေးမြေ့ခြင်းမရှိသော အဆင့် 2 မှ အဆင့် 2 အထိ၊ ၎င်းတို့သည် 1500-1600 nm တွင် အလိုရှိသော လှိုင်းအလျားတွင် အလင်းလှိုင်းများကို ဖြာထွက်ကာ အဆင့် 1 သို့ ကျရောက်သည်။၎င်းကို 3-level amplification mechanism ဟုခေါ်သည်။

နောက်ထပ် Erbium-doped ထုတ်ကုန်များအတွက်၊ ကျွန်ုပ်တို့၏ဝဘ်ဆိုဒ်တွင် ကြည့်ရှုကြည့်ပါ။

https://www.erbiumtechnology.com/erbium-laser-glasseye-safe-laser-glass/

အီးမေးလ်-devin@erbiumtechnology.com

WhatsApp- +86-18113047438

Fax: +86-2887897578

Add- No.23၊ Chaoyang လမ်း၊ Xihe လမ်း၊ Longquanyi ခရိုင်၊ Chengdu၊610107၊ China။