1. جي درجه بنديFآئبرAايمپليفائرز
آپٽيڪل ايمپليفائر جا ٽي مکيه قسم آهن:
(1) سيمي ڪنڊڪٽر آپٽيڪل ايمپليفائر (SOA، سيمي ڪنڊڪٽر آپٽيڪل ايمپليفائر)؛
(2) ناياب زمين جي عنصرن سان ڊوپ ٿيل آپٽيڪل فائبر ايمپليفائر (ايربيئم اي آر، ٿليئم ٽي ايم، پراسيوڊيميم پي آر، روبيڊيم اين ڊي، وغيره)، خاص طور تي ايربيم-ڊوپڊ فائبر ايمپليفائر (اي ڊي ايف اي)، انهي سان گڏ ٿيليئم-ڊوپڊ فائبر ايمپليفائر (TDFA) ۽ پراسيوڊيميم-ڊوپڊ فائبر ايمپليفائر (PDFA)، وغيره.
(3) نان لائنر فائبر ايمپليفائر، خاص طور تي فائبر رمن ايمپليفائر (FRA، فائبر رمن ايمپليفائر). انهن آپٽيڪل ايمپليفائر جي مکيه ڪارڪردگي جو مقابلو ٽيبل ۾ ڏيکاريل آهي.
اي ڊي ايف اي (اربيئم ڊوپڊ فائبر ايمپليفائر)
ڪوارٽز فائبر کي ناياب زميني عنصرن (جهڙوڪ Nd، Er، Pr، Tm، وغيره) سان ڊوپ ڪندي هڪ ملٽي ليول ليزر سسٽم ٺاهي سگهجي ٿو، ۽ پمپ لائيٽ جي عمل هيٺ ان پٽ سگنل لائيٽ کي سڌو سنئون وڌايو ويندو آهي. مناسب موٽ ڏيڻ کان پوءِ، هڪ فائبر ليزر ٺاهيو ويندو آهي. Nd-doped فائبر ايمپليفائر جي ڪم ڪندڙ طول موج 1060nm ۽ 1330nm آهي، ۽ فائبر آپٽڪ ڪميونيڪيشن جي بهترين سنڪ پورٽ کان انحراف ۽ ٻين سببن جي ڪري ان جي ترقي ۽ ايپليڪيشن محدود آهي. EDFA ۽ PDFA جي آپريٽنگ طول موج ترتيب وار آپٽيڪل فائبر ڪميونيڪيشن جي گهٽ ۾ گهٽ نقصان (1550nm) ۽ صفر منتشر طول موج (1300nm) جي ونڊو ۾ آهن، ۽ TDFA S-بينڊ ۾ ڪم ڪري ٿو، جيڪي آپٽيڪل فائبر ڪميونيڪيشن سسٽم ايپليڪيشنن لاءِ تمام مناسب آهن. خاص طور تي EDFA، سڀ کان تيز ترقي، عملي رهي آهي.
جيPاي ڊي ايف اي جو اصول
EDFA جي بنيادي جوڙجڪ شڪل 1(a) ۾ ڏيکاريل آهي، جيڪا بنيادي طور تي هڪ فعال وچولي (ايربيئم-ڊوپڊ سليڪا فائبر لڳ ڀڳ ڏهه ميٽر ڊگهو، 3-5 مائڪرون جي ڪور قطر ۽ (25-1000)x10-6 جي ڊوپنگ ڪنسنٽريشن سان)، پمپ لائيٽ سورس (990 يا 1480nm LD)، آپٽيڪل ڪپلر ۽ آپٽيڪل آئسوليٽر تي مشتمل آهي. سگنل لائيٽ ۽ پمپ لائيٽ ايربيم فائبر ۾ ساڳئي طرف (ڪوڊائريڪشنل پمپنگ)، مخالف طرفن (ريورس پمپنگ) يا ٻنهي طرفن (ٻه طرفي پمپنگ) ۾ پروپيگنڊا ڪري سگهن ٿا. جڏهن سگنل لائيٽ ۽ پمپ لائيٽ هڪ ئي وقت ايربيم فائبر ۾ داخل ڪيا ويندا آهن، ته ايربيم آئن پمپ لائيٽ جي عمل هيٺ هڪ اعليٰ توانائي جي سطح تي پرجوش ٿيندا آهن (شڪل 1 (ب)، هڪ ٽي-سطح وارو نظام)، ۽ جلدي ميٽاسٽيبل توانائي جي سطح تي خراب ٿي ويندا آهن، جڏهن اهو واقعي سگنل لائيٽ جي عمل هيٺ زميني حالت ۾ واپس ايندو آهي، ته اهو سگنل لائيٽ سان لاڳاپيل فوٽون خارج ڪندو آهي، ته جيئن سگنل کي وڌايو ويندو آهي. شڪل 1 (سي) ان جو ايمپليفائيڊ اسپونٽينس ايميشن (ASE) اسپيڪٽرم آهي جنهن ۾ هڪ وڏي بينڊوڊٿ (20-40nm تائين) ۽ ٻه چوٽيون آهن جيڪي ترتيب وار 1530nm ۽ 1550nm سان ملندڙ آهن.
EDFA جا مکيه فائدا آهن وڌيڪ حاصل ڪرڻ، وڏي بينڊوڊٿ، اعليٰ آئوٽ پُٽ پاور، اعليٰ پمپ ڪارڪردگي، گهٽ داخل ڪرڻ جو نقصان، ۽ پولرائيزيشن حالت جي بي حسي.
2. فائبر آپٽيڪل ايمپليفائرز سان مسئلا
جيتوڻيڪ آپٽيڪل ايمپليفائر (خاص طور تي EDFA) ۾ ڪيترائي شاندار فائدا آهن، پر اهو هڪ مثالي ايمپليفائر ناهي. اضافي شور کان علاوه جيڪو سگنل جي SNR کي گھٽائي ٿو، ڪجهه ٻيون خاميون به آهن، جهڙوڪ:
- ايمپليفائر بينڊوڊٿ اندر گين اسپيڪٽرم جي اڻ برابري ملٽي چينل ايمپليفڪيشن ڪارڪردگي کي متاثر ڪري ٿي؛
- جڏهن آپٽيڪل ايمپليفائرز کي ڪيسڪيڊ ڪيو ويندو آهي، ته ASE شور، فائبر ڊسپريشن ۽ غير لڪير اثرات جا اثر جمع ٿيندا.
انهن مسئلن تي ايپليڪيشن ۽ سسٽم ڊيزائن ۾ غور ڪيو وڃي.
3. آپٽيڪل فائبر ڪميونيڪيشن سسٽم ۾ آپٽيڪل ايمپليفائر جو استعمال
آپٽيڪل فائبر ڪميونيڪيشن سسٽم ۾،فائبر آپٽيڪل ايمپليفائرٽرانسميشن پاور وڌائڻ لاءِ نه رڳو ٽرانسميٽر جي پاور بوسٽ ايمپليفائر طور استعمال ڪري سگهجي ٿو، پر وصول ڪندڙ جي حساسيت کي بهتر بڻائڻ لاءِ رسيور جي پري ايمپليفائر طور پڻ استعمال ڪري سگهجي ٿو، ۽ روايتي آپٽيڪل-اليڪٽريڪل-آپٽيڪل ريپيٽر کي به تبديل ڪري سگهجي ٿو، ٽرانسميشن جي فاصلي کي وڌائڻ ۽ آل آپٽيڪل ڪميونيڪيشن کي محسوس ڪرڻ لاءِ.
آپٽيڪل فائبر ڪميونيڪيشن سسٽم ۾، ٽرانسميشن جي فاصلي کي محدود ڪرڻ وارا مکيه عنصر آپٽيڪل فائبر جو نقصان ۽ پکيڙ آهن. هڪ تنگ اسپيڪٽرم روشني جي ذريعن کي استعمال ڪندي، يا صفر-منتشر طول موج جي ويجهو ڪم ڪندي، فائبر جي پکيڙ جو اثر ننڍڙو آهي. هن سسٽم کي هر رلي اسٽيشن تي مڪمل سگنل ٽائيمنگ ري جنريشن (3R رلي) ڪرڻ جي ضرورت ناهي. اهو آپٽيڪل ايمپليفائر (1R رلي) سان آپٽيڪل سگنل کي سڌو سنئون وڌائڻ لاءِ ڪافي آهي. آپٽيڪل ايمپليفائر نه رڳو ڊگهي فاصلي واري ٽرنڪ سسٽم ۾ پر آپٽيڪل فائبر ورهائڻ واري نيٽ ورڪن ۾ پڻ استعمال ڪري سگهجن ٿا، خاص طور تي WDM سسٽم ۾، هڪ ئي وقت ڪيترن ئي چينلن کي وڌائڻ لاءِ.
1) ٽرنڪ آپٽيڪل فائبر ڪميونيڪيشن سسٽم ۾ آپٽيڪل ايمپليفائرز جو استعمال
شڪل 2 ٽرنڪ آپٽيڪل فائبر ڪميونيڪيشن سسٽم ۾ آپٽيڪل ايمپليفائر جي ايپليڪيشن جو هڪ اسڪيميٽڪ ڊاگرام آهي. (a) تصوير ڏيکاري ٿي ته آپٽيڪل ايمپليفائر ٽرانسميٽر جي پاور بوسٽ ايمپليفائر ۽ رسيور جي پري ايمپليفائر طور استعمال ڪيو ويندو آهي ته جيئن غير رلي فاصلو ٻيڻو ٿي وڃي. مثال طور، EDFA کي اپنائڻ، سسٽم ٽرانسميشن 1.8Gb/s جو فاصلو 120 ڪلوميٽر کان 250 ڪلوميٽر تائين وڌي ٿو يا 400 ڪلوميٽر تائين به پهچي ٿو. شڪل 2 (b)-(d) ملٽي رلي سسٽم ۾ آپٽيڪل ايمپليفائرز جو استعمال آهي؛ شڪل (b) روايتي 3R رلي موڊ آهي؛ شڪل (c) 3R ريپيٽرز ۽ آپٽيڪل ايمپليفائرز جو مخلوط رلي موڊ آهي؛ شڪل 2 (d) اهو هڪ آل آپٽيڪل رلي موڊ آهي؛ هڪ آل آپٽيڪل ڪميونيڪيشن سسٽم ۾، ان ۾ ٽائيمنگ ۽ ري جنريشن سرڪٽ شامل نه آهن، تنهنڪري اهو بٽ-شفاف آهي، ۽ ڪا به "اليڪٽرانڪ بوتل ويسڪر" پابندي ناهي. جيستائين ٻنهي سرن تي موڪلڻ ۽ وصول ڪرڻ وارو سامان تبديل ڪيو وڃي، گهٽ شرح کان اعليٰ شرح تائين اپ گريڊ ڪرڻ آسان آهي، ۽ آپٽيڪل ايمپليفائر کي تبديل ڪرڻ جي ضرورت ناهي.
2) آپٽيڪل فائبر ڊسٽريبيوشن نيٽ ورڪ ۾ آپٽيڪل ايمپليفائر جو استعمال
آپٽيڪل ايمپليفائرز (خاص طور تي EDFA) جا اعليٰ پاور آئوٽ پُٽ فائدا براڊبينڊ ڊسٽريبيوشن نيٽ ورڪن ۾ تمام ڪارآمد آهن (جهڙوڪسي اي ٽي وينيٽ ورڪ). روايتي CATV نيٽ ورڪ ڪو ايڪسيل ڪيبل اختيار ڪري ٿو، جنهن کي هر ڪيترن ئي سو ميٽرن تي ايمپليفائيڊ ڪرڻ جي ضرورت آهي، ۽ نيٽ ورڪ جي سروس ريڊيس تقريباً 7 ڪلوميٽر آهي. آپٽيڪل فائبر CATV نيٽ ورڪ آپٽيڪل ايمپليفائر استعمال ڪندي نه رڳو ورهايل استعمال ڪندڙن جي تعداد کي تمام گهڻو وڌائي سگھي ٿو، پر نيٽ ورڪ جي رستي کي به تمام گهڻو وڌائي سگھي ٿو. تازين ترقيات ڏيکاريو آهي ته آپٽيڪل فائبر/هائبرڊ (HFC) جي ورڇ ٻنهي جي طاقت کي ڇڪي ٿي ۽ ان ۾ مضبوط مقابلي بازي آهي.
شڪل 4 ٽي وي جي 35 چينلن جي AM-VSB ماڊليشن لاءِ آپٽيڪل فائبر ورهائڻ واري نيٽ ورڪ جو هڪ مثال آهي. ٽرانسميٽر جو روشني جو ذريعو DFB-LD آهي جنهن جي موج 1550nm ۽ آئوٽ پُٽ پاور 3.3dBm آهي. 4-سطح EDFA کي پاور ڊسٽريبيوشن ايمپليفائر طور استعمال ڪندي، ان جي ان پٽ پاور تقريبن -6dBm آهي، ۽ ان جي آئوٽ پُٽ پاور تقريبن 13dBm آهي. آپٽيڪل رسيور حساسيت -9.2d Bm. ورهائڻ جي 4 سطحن کان پوءِ، استعمال ڪندڙن جو ڪل تعداد 4.2 ملين تائين پهچي ويو آهي، ۽ نيٽ ورڪ جو رستو ڏهه ڪلوميٽرن کان وڌيڪ آهي. ٽيسٽ جو وزني سگنل کان شور جو تناسب 45dB کان وڌيڪ هو، ۽ EDFA CSO ۾ گهٽتائي جو سبب نه بڻيو.
پوسٽ جو وقت: اپريل-23-2023