Izplatīts veidsoptiskais pastiprinātājsizmanto optiskajā komunikācijā
Kad optiskie signāli tiek pārraidīti pa optiskajām šķiedrām, palielinoties attālumam, optiskie signāli pakāpeniski vājinās un pat radīs sakaru traucējumus… Līdz optisko pastiprinātāju parādīšanās brīdim tie bija kā “degvielas uzpildes stacija”, kas papildina optisko signālu enerģiju, lai tie varētu netraucēti pārvadīt datus uz galamērķi. Šajā numurā jūs iepazīstināsim ar optiskajā komunikācijā izplatītu optisko pastiprinātāju –ar erbiju leģēts šķiedru pastiprinātājs(EDFA optiskais pastiprinātājs).
Erbija piedevas šķiedras pastiprinātājs, kā norāda nosaukums: erbijs (Er), retzemju elements, ir iestrādāts kvarca šķiedrā. Kad ieejas optiskais signāls iziet cauri ar erbiju piedevai, trīsvērtīgie erbija joni (Er³⁺) absorbēs sūknējošās gaismas enerģiju un pāries uz augstāku enerģijas līmeni. Ierosinātajā stāvoklī esošo daļiņu skaits inversijas ceļā. Ieejas signāla gaismas indukcijas rezultātā ierosinātā stāvokļa retzemju joni tiek stimulēti emisijā un izdala fotonus ar tādu pašu frekvenci kā signāla gaisma, tādējādi panākot optisko pastiprinājumu.
Sastāvdaļas, kas veidoEDFA optiskais pastiprinātājsparasti ietver optiskos savienotājus (bieži izmantojot viļņu garuma dalīšanas multipleksorus WDM), optiskos izolatorus, ar erbiju leģētas šķiedras, filtrus un sūknēšanas avotus. Starp tiem optiskais savienotājs ģeniāli apvieno ieejas gaismu un sūknēšanas gaismu, lai nodrošinātu, ka signāls tiek precīzi ievadīts ar erbiju leģētā šķiedrā; optiskā izolatora loma ir nomākt nevajadzīgu gaismas atstarošanos optiskajā ceļā, lai novērstu nevajadzīgu traucējumu signālu veidošanos, nodrošinot signāla vienvirziena pārraidi; optiskais filtrs noņem nevēlamu troksni, lai uzlabotu signāla un trokšņa attiecību un nodrošinātu informācijas pārraides skaidrību.
Pašlaik pētnieki izstrādā divjoslu šķiedru pastiprinātājus (DBFA) un īpaši platjoslas pastiprinātājus (UWOA), kuru mērķis ir paplašināt pastiprinājuma joslas platumu līdz visai viļņu garuma dalīšanas multipleksēšanas (WDM) frekvenču joslai. Nesen Eiropas pētniecības institūtu kopīga pētnieku komanda ir izstrādājusi skrejošo viļņu parametrisko pastiprinātāju, kura pamatā ir fotoniskās mikroshēmas. Pateicoties kompaktai struktūrai, tas panāk īpaši platjoslas signāla pastiprināšanu ar 140 nm joslas platumu (trīs reizes lielāks nekā tradicionālajam EDFA), un apjoms ir samazināts līdz centimetru līmenim, nodrošinot īpaši ātrdarbīgu atbalstu datu centriem un mākslīgā intelekta skaitļošanai. Šie "superpastiprinātāji" atbalstīs pārraidi vairāk nekā simts viļņu garumos uz vienu šķiedru, liekot pamatus hologrāfiskai komunikācijai un viedajām rūpnīcām un citām lietojumprogrammām 6G laikmetā.
Publicēšanas laiks: 2026. gada 3. februāris