خصائص واتجاهات تطوير مكبرات الصوت EDFA

مضخم الألياف المشبع بالإربيوم (EDFA) هو جهاز يعمل على تضخيم الإشارات البصرية باستخدام أيونات الإربيوم في ألياف مخدرة بالإربيوم. تلعب دورا حاسما في أنظمة اتصالات الألياف البصرية ، خاصة في الإرسال لمسافات طويلة ، للتعويض عن فقد الألياف وتمديد مسافة إرسال الإشارات.

مضخم EDFA (مضخم الألياف المشبع بالأربيوم) هو عنصر لا غنى عنه في أنظمة اتصالات الألياف البصرية الحديثة. إنه يوفر مكسبًا بصريًا من خلال عمل ضوء المضخة على أيونات الإربيوم في الألياف المشبعة بالإربيوم ، مما يسمح بتضخيم الإشارة ، وبالتالي تمديد مسافات النقل وتحسين أداء أنظمة الاتصالات.

مزايا مضخمات EDFA

• نطاق الطول الموجى: الطول الموجى للعمل لمضخم EDFA هو 1500nm ، والذي يقع ضمن نطاق الطول الموجى للاتصال بالألياف البصرية. عند هذا الطول الموجي ، يكون فقد نقل الألياف منخفضًا نسبيًا ، مما يؤدي إلى النقل لمسافات طويلة.

• مطابقة مع ألياف الخط: نظرًا لأن الهيكل الرئيسي لمكبر صوت EDFA عبارة عن جزء من الألياف ، فإن خسارة الاقتران مع ألياف الخط صغيرة جدًا ، حتى تصل إلى 0.1 ديسيبل ، تقليل فقدان الإشارة أثناء عملية التضخيم.

• ضمان جودة الإشارة: الرقم الضجيج من مكبرات الصوت EDFA منخفضة ، عموما بين 4-7 ديسيبل. الرقم منخفض الضوضاء يعني إدخال ضوضاء أقل أثناء تضخيم الإشارة ، وضمان جودة الإشارة.

• ناقل حركة لمسافات طويلة: يوفر مكبر صوت EDFA كسبًا يصل إلى 20-40dB وخرج طاقة مشبعة من 8-15dbm. تتيح طاقة الكسب والإخراج هذه إرسال الإشارات لمسافات طويلة دون الحاجة إلى تضخيم متكرر.

• ناقل حركة متعدد القنوات: يحتوي مضخم EDFA على عرض نطاق 20-40 نانومتر في نافذة 1550 نانومتر ، مما يسمح بنقل متعدد القنوات. هذا يسهل توسيع سعة النقل ، وبالتالي توفير التكاليف.

• خصائص تضخيم مستقرة: على عكس مضخمات أشباه الموصلات الضوئية ، فإن خصائص اكتساب مضخمات الألياف مستقلة عن حالة الاستقطاب للألياف ، كما أن خصائص التضخيم لا تتعلق باتجاه إرسال الإشارة الضوئية. وهذا يعني أنه بغض النظر عن التغيرات في حالة استقطاب الإشارة ، يمكن لمضخمات EDFA توفير تأثيرات تضخيم ثابتة.

• عزل إشارة جيد: يتميز مضخم صوت EDFA بقناة منخفضة ، مما يساعد على الحفاظ على عزل الإشارة وتقليل التداخل المتبادل ، خاصة في سيناريوهات الإرسال متعدد القنوات.

• قابلة للتكيف مع تنسيقات معدل بت مختلفة: مكبر صوت EDFA شفاف لمعدلات ونسقات بت الإرسال ، بالإضافة إلى ترقيات النظام. وهذا يعني أنه يمكن التكيف مع معدلات بت مختلفة وتنسيقات الإشارة ، مما يوفر توافقًا جيدًا لترقيات النظام وتوسيعه.

اتجاهات تطوير مكبرات الصوت EDFA

تتميز مضخمات EDFA بأفضل خصائص الكسب بين المضخمات البصرية ، ولكن عرض النطاق الترددي الضيق نسبياً يحد بشكل خطير من تطبيقها الإضافي. تحتوي مضخمات ألياف رامان (RFA) على عرض نطاق واسع للغاية وشخصية ضوضاء أقل ، لكن أدائها المكسب ليس جيدًا مثل EDFA ، وبالتالي لا يتم استخدامه تجاريًا على نطاق واسع. في السنوات الأخيرة ، تبين أنه إذا تم الجمع بين RFAs و EDFAs لتشكيل مضخمات ألياف رامان-الإربيوم الهجينة ، يمكن دمج مزايا كل منهما للحصول على طيف كسب عريض مسطح ، وبالتالي زيادة عرض النطاق الترددي للنظام وتحسين نسبة الإشارة إلى الضوضاء ، وتلبية متطلبات تطوير النظام الحديث. بالإضافة إلى ذلك ، من أجل تطبيق تجاري أفضل ، فإن البحث مستمر في التصغير والتحكم الذكي واكتساب التسطيح وتقنيات التحكم التلقائي في الكسب من مكبرات الصوت EDFA.