[ Список тем] страницы темы: [1] [2] [3] [4]

Оптические усилители.
Типы и область применения ОУ.

Современные высокоскоростные ВОСП отличаются не только большими скоростями передачи (STM-4, STM-16, STM-64), но и большими длинами безрегенерационных участков – до 200 км для систем STM-16 между точками S (передатчик) и R (приемник) при мощности излучения лазера не более 2 мВт (3дБм). Это стало возможным благодаря применению на передаче и приеме оптических усилителей. Применение так называемых промежуточных (или линейных) оптических усилителей позволяет увеличить длину безрегенерационных участков до 600 км и более (с применением, кроме оптических усилителей, и компенсаторов хроматической дисперсии). Оптические усилители стали также неотъемлемым элементом многоволновых систем передачи (WDM). Оптические усилители находят все большее применение и в локальных распределительных системах ВОЛС, в том числе в системах кабельного телевидения по оптическому кабелю.

Оптические усилители обеспечивают внутреннее усиление оптического сигнала без его преобразования в электрическую форму.

ОУ в равной степени усиливают как входной сигнал, так и шум. Кроме того, они вносят собственные шумы в выходной оптический канал. Оптические усилители, аналогично лазерам, используют принцип индуцированного излучения. Существует пять типов оптических усилителей, см. Таблицу 1.

Усилители Фабри-Перо. Усилители оснащаются плоским резонатором с зеркальными полупрозрачными стенками. Они обеспечивают высокий коэффициент усиления (до 25 дБ) в очень узком (1,5 ГГц), но широко перестраиваемом (800 ГГц) спектральном диапазоне. Кроме этого, эти устройства не чувствительны к поляризации сигнала и характеризуются сильным подавлением боковых составляющих (ослабление на 20 дБ за пределами интервала в 5 ГГц). В силу своих характеристик, усилители Фабри-Перо идеально подходят для работы в качестве демультиплексоров, поскольку они могут всегда быть перестроены для усиления только одной определенной длины волны одного канала из входного многоканального WDM сигнала.

Усилители на волокне, использующие бриллюэновское рассеяние. Стимулированное бриллюэновское рассеяние – это нелинейный эффект, возникающий в кремниевом волокне, когда энергия от оптической волны на частоте, скажем, f1 переходит в энергию новой волны на смещенной частоте f2.

Если мощная накачка производится на частоте f1, стимулированное бриллюэновское рассеяние способно усиливать слабый входной сигнал на частоте f2. Выходной сигнал сосредоточен в узком диапазоне, что позволяет выбирать канал с погрешностью 1,5 ГГц.

Усилители на волокне, использующие романовское рассеяние. Стимулированное романовское рассеяние – также нелинейный эффект, который подобно бриллюэновскому рассеянию может использоваться для преобразования части энергии из мощной волны накачки в слабую сигнальную волну. Однако, при рамановском рассеянии частотный сдвиг между сигнальной волной и волной накачки (|f2-f1|) больше, а выходной спектральный диапазон усиления шире, что допускает усиление сразу нескольких каналов в WDM сигнале. Большие переходные помехи между усиливаемыми каналами представляют основную проблему при разработке таких усилителей.

В современных ВОСП наибольшее применение получили полупроводниковые лазерные усилители (ППЛУ) и усилители на примесном волокне (EDFA), которые будут рассмотрены в дальнейшем.

1. Назначение и область применения ОУ.
2. Типы оптических усилителей.
3. Недостатки ОУ.
4. Принцип работы ОУ для малого числа каналов.

---

[ Список тем] страницы темы: [1] [2] [3] [4]