Fiber-katkılı amplifikatörlerin özellikleri ve uygulamaları

Kazanç katsayısı g(z), yüksek enerji seviyeleri ile düşük enerji seviyeleri arasındaki parçacık sayısı farkı ve pompa gücü ile ilgilidir. Kazanç katsayısı g(z)'nin erbiyum-katkılı fiberin tüm uzunluğu boyunca entegre edilmesiyle,-katkılı fiberin GE kazancıfiber amplifikatörelde edilebilir. Bu nedenle amplifikatörün kazancı, pompa yoğunluğuna ve fiberin uzunluğuna bağlı olmalıdır.

Erbiyum-katkılı silikon fiberin g-in eğrisi Şekil 3-27'de gösterilmektedir. Kazanç katsayısının farklı dalga boylarına göre değiştiği şekilden görülebilir.
Optik fiber, 1,55μm düşük-kayıp bölgesinde 200 nm'lik bir bant genişliğine sahipken, şu anda kullanılan EDFA kazanç bant genişliği yalnızca 35 nm civarındadır.

Şekilde optik amplifikatörlerin çeşitli uygulamaları gösterilmektedir. Optik amplifikatörün optik bağlantıdaki konumuna bağlı olarak uygulamaları 3 tipe ayrılabilir:

 

 

(1) EDFA hat amplifikatörü olarak kullanılır. EDFA hat amplifikatörü olarak kullanılır.

Hat amplifikatörü, fiber optik iletişim sistemlerinde önemli bir uygulamadır. Tek-modlu bir fiber optik iletişim sisteminde, fiber optik dağılımının küçük bir etkisi vardır. İletim mesafesini sınırlayan ana faktör optik fiberin zayıflamasıdır, dolayısıyla optik amplifikatör iletim kaybını telafi etmek için kullanılabilir. Şekilde gösterildiği gibi ultra-uzun mesafe iletim sistemleri için uygundur.

(2) EDFA ön yükseltici olarak kullanılır

EDFA'nın düşük gürültü özelliğinden dolayı alıcının ön ucu olarak kullanılmaya çok uygundur.
amplifikatör. Ön amplifikasyon, şekilde gösterildiği gibi optik amplifikatörün fiber optik bağlantının sonunda ve alıcıdan önceki konumunu ifade eder. Zayıf sinyallerin fotodetektörden önce yükseltilmesi, alıcıdaki termal gürültünün neden olduğu sinyal-gürültü oranı{- bozulmasını bastırır.

(3) EDFA güç amplifikatörü olarak kullanılır

Güç amplifikatörü, çıkış gücünü artırmak için EDFA'yı doğrudan optik vericinin arkasına yerleştirir. Şekilde görüldüğü gibi iletim mesafesini genel olarak 10 ila 100 km kadar arttırabilmektedir. Ön amplifikatör aynı anda kullanılırsa, 200-250 km'lik rölesiz denizaltı iletimi elde edilebilir. Güç amplifikatörü doğrudan optik vericinin arkasına yerleştirildiğinden giriş gücü daha yüksektir ve gerekli pompa gücü de daha yüksektir. Girişi genellikle -8dBm'nin üzerindedir ve kazancının 5dB'den büyük olması gerekir.