Классификация и назначение оптических усилителей мощности
Без оптических усилителей невозможно представить волоконно-оптические системы. Они помогают решать такие проблемы при передаче сигнала в ВОЛС, как дисперсия, затухание и нелинейные оптические эффекты. Выбор оптических усилителей обусловлен тем, что они не проводят оптоэлектронных преобразований сигнала и достаточно просты в исполнении.
Существует большое количество ОУ. Их отличает тип среды, в которой происходит усиление сигнала, и механизм самого усиления. Так как не все устройства приобрели равную популярность, выделяют три основных вида:
Вид | Полупроводниковые/линейные | Волоконно-оптические | Нелинейные волоконно-оптические |
Механизм усиления | за счет использования стимулированной электрическим током эмиссии фотонов | за счет накачки специализированного активного волокна, легированного примесями редкоземельных элементов, относящихся к группе лантанидов | за счет различных нелинейных эффектов |
Модели усилителей | бегущей волны резонансный | эрбиевый празеодимовый неодимовый тулиевый иттербиевый | рамановский Мандельштамма-Бриллюена усилитель |
Наибольшее распространение в каждой группе получили:
● TW SOA (полупроводниковый усилитель бегущей волны);
● EDFA (волоконно-оптический усилитель, легированный эрбием);
● RAMAN (нелинейный волоконно-оптический усилитель).
Все три применяются в специфичных схемах включения, что позволяет эффективно использовать особенности каждого из них.
В диапазоне 1500 нм усилители EDFA выигрывают конкуренцию за счет:
● высокого коэффициента усиления;
● возможности одновременного усиления сигналов с разными длинами волн;
● низкого уровня шума;
● доступности;
● простоты включения в волоконно-оптическую систему;
● низкой цены.
А вот в диапазоне 1300-1500 нм наибольшим потенциалом для оптической связи обладает линейный усилитель SOA и по цене, и по эффективности преобразования мощности.
Прогнозируется, что в связи с высокой производительностью и выигрышной ценой для городских сетей будут применять именно линейные усилители SOA.
