ДВДМ је технологија преноса у комуникацији помоћу оптичких влакана. Користи једно оптичко влакно за пренос више сигнала оптичког носача различитих таласних дужина у исто време и дели опсег таласних дужина који користи оптичко влакно на неколико канала. Канал преноси оптичке сигнале. Стога је ДВДМ у великој мери побољшао капацитет преноса оптичког комуникационог система. Појава влакнастог појачивача допираног ербијумом (ЕДФА) омогућава даљи пренос ДВДМ оптичког сигнала.
1. Увод у принцип ЕДФА
Ербијум (Ер) је ретко земљани елемент. Приликом израде оптичког влакна додаје се одређена пропорција елемента ербијума да би се формирало оптичко влакно допирано ербијумом, које има ефекат појачања. Јони ербија имају три нивоа радне енергије: Е1, Е2 и Е3. Међу њима, Е1 има најнижи енергетски ниво и назива се основно стање; Е2 је метастабилно стање; Е3 има највиши ниво енергије и постаје побуђено стање. У случају да га не узбуђује никакво светло, оно је на најнижем енергетском нивоу Е1. Када се ласер извора светлости за пумпање користи за континуирано побуђивање влакана допираног ербијумом, честице у основном стању ће скочити на виши ниво енергије када добију енергију. Ако пређе са Е1 на Е3, пошто је честица нестабилна на енергетском нивоу Е3, брзо ће прећи на метастабилни енергетски ниво без зрачења, а живот честице на овом енергетском нивоу је релативно дуг, због пумпе. извор светлости Уз континуирано побуђивање, број честица на енергетском нивоу Е2 ће наставити да расте, док ће се број честица на енергетском нивоу Е1 смањити. Када је енергија фотона улазног оптичког сигнала тачно једнака разлици нивоа енергије између Е2 и Е1, честице у метастабилном стању ће прећи у основно стање у облику стимулисаног зрачења и зрачити исте фотоне као фотони. у улазном оптичком сигналу, чиме се у великој мери повећава број фотона, чинећи да светло улазног сигнала постане снажан излаз у влакну допираном ербијумом. Оптички сигнал остварује директно појачање светлости.
Наравно, ово такође има одређене захтеве за радну таласну дужину извора светлости пумпе. На горњој слици приказан је апсорпциони спектар јона ербијума, из којег се види да постоје апсорпциони појасеви на таласним дужинама од 650нм, 800нм, 980нм и 1480нм, и могу се користити у овим фреквентним опсезима. Сматра се радном таласном дужином извора светлости ЕДФА пумпе. Међутим, након поређења фактора као што је ефикасност, 980нм и 1480нм полупроводнички ласери су погоднији као извори светлости за пумпање заЕДФА. У поређењу са 1480нм, 980нм има високо појачање и низак шум, и тренутно је пожељна таласна дужина пумпања за појачиваче са влакнима. Постоји много врста метода пумпања које се користе у ЕДФА. Углавном се назива да ли се излазна енергија из извора светлости пумпе убризгава у влакно допирано ербијумом у истом смеру као и енергија улазног оптичког сигнала. Може се поделити на пумпање унапред и пумпање уназад. начин, и двосмерни начин пумпања.
Метода двосмерног пумпања има предности пумпања унапред и обрнуто, тако да овај метод не само да може учинити да светлост пумпе буде равномерно распоређена у оптичком влакну, већ и из перспективе излазне снаге, излазна снага појединачног пумпања је 14 дБм, а излазна снага двосмерног пумпања је 14дБм. Пумпа може да достигне л 7дБм. Штавише, двосмерно пумпање има најбољу ефикасност појачања, а космерно пумпање има најмању буку.
2. Примена ЕДФА у ДВДМ систему
2.1. ЕДФА се користи као претпојачало
На пријемном крају мултиплексирања са поделом таласних дужина, да би се компензовао губитак уметања демултиплексера и смањење осетљивости пријемника услед повећања брзине, пре демултиплексера мора бити конфигурисано нискошумно оптичко претпојачало. На пријемној страни, ЕДФА се користи као претпојачало за ПИН и АПД. Када је брзина канала чак 2,5 Гбит/с, у поређењу без оптичког претпојачала, осетљивост пријемника се може повећати за око 10 пута.
2.2. ЕДФА се користи као појачало
ЕДФА се користи као појачало појачало, које има предности велике излазне снаге, стабилног излаза, ниског шума, широког фреквенцијског опсега појачања и лаког праћења. Поставља се на оптички предајник да директно појача сигнал оптичког предајника. Појачала снаге се могу користити самостално или у комбинацији. Након што се појача ЕДФА, излазна снага краја за слање може се повећати за око ред величине, што у великој мери побољшава снагу која улази у влакно.
2.3. ЕДФА се користи као линијско појачало
У оптичким комуникационим системима, дисперзија и губитак ограничавају удаљеност и капацитет комуникације. Да би се смањио утицај дисперзије, може се извршити компензација дисперзије. Након додавања влакна за компензацију дисперзије, слабљење уметања се значајно повећава, тако да се слабљење уметања мора компензовати оптичким појачалом. КористећиЕДФАкао линијски појачавач може значајно повећати растојање регенерације, а такође може заменити скупе оптичке репетиторе.
3. Закључак
ДВДМ је посебна метода мултиплексирања у комуникационом систему оптичких влакана. Овај метод може у потпуности да искористи широку област са малим губицима оптичког влакна и може лако да удвостручи повећање без промене постојећих инсталираних оптичких комуникационих линија. Капацитет оптичких комуникационих система. Сада су ЕДФА и ДВДМ постали главни ток развоја комуникационе мреже са оптичким влакнима велике брзине, представљајући нову генерацију комуникационе технологије са оптичким влакнима.
