কাজের মূল নীতি:
দ্য
erbium-doped ফাইবার পরিবর্ধক (EDFA)একটি মাধ্যম যা শক্তি রূপান্তর অর্জনের জন্য হিলিয়াম আয়ন ব্যবহার করে। শক্তি পরিবর্ধন উইন্ডোটির একটি অপারেটিং তরঙ্গদৈর্ঘ্য 1 550 এনএম এবং প্রস্থ 50 am, যা ফাইবারের কম ক্ষতির উইন্ডোর সাথে সামঞ্জস্যপূর্ণ। শক্তি ইনজেকশন উইন্ডো হল 980 এনএম এবং 1 480 এনএম। সাধারণত, একটি erbium-doped আয়ন ফাইবার একটি EDFA পরিবর্ধন কোর হিসাবে প্রস্তুত করা হয়, অর্থাৎ একটি সক্রিয় মাধ্যম। পরিবর্ধন ব্যবস্থা হল একটি লেজার থ্রি-লেভেল সিস্টেম, 980 এনএম এর ইনজেকশন করা আলোক শক্তি হিলিয়াম আয়ন দ্বারা উচ্চ শক্তি স্তর 4 এ শোষিত হয়, এবং লেজারের ট্রানজিশন লেভেল 4n শিথিলকরণ দোলনের মাধ্যমে স্থানান্তরিত হয়। শক্তি স্তরের দীর্ঘ জীবন, প্রচুর পরিমাণে সঞ্চয়ন সক্রিয় কণাগুলি, যা প্রচুর পরিমাণে শক্তি সংরক্ষণ করে এবং তারপরে সংকেত আলোর সাহায্যে উদ্দীপিত বিকিরণ পাস করে, একই ফ্রিকোয়েন্সি এবং একই পর্যায়ের গুণিত সংকেত পায় এবং ফেরত দেয় কণাগুলি স্থল অবস্থায়। পরিবর্ধন প্রক্রিয়ায় প্ররোচিত শব্দ হল স্বতঃস্ফূর্ত বিকিরণ ( পরিবর্ধিত স্বতঃস্ফূর্ত নির্গমন (ASE), যা পাম্পের তরঙ্গদৈর্ঘ্যের সাথে সম্পর্কিত। সাধারণভাবে, 980 nm লেজার পাম্পের দক্ষতা কম এবং শব্দ কম , যখন 1 480 nm লেজার অত্যন্ত দক্ষ এবং শোরগোলপূর্ণ। ডিজাইন প্রক্রিয়ায়, সাধারণ প্রাক-ফাইবার পরিবর্ধক EDFA 980 nm পাম্পিং ব্যবহার করে; ট্রান্সমিটিং প্রান্তে বুস্টার বুস্টার EDFA 980 nm এবং 1 480n এর একটি হাইব্রিড পাম্পিং পদ্ধতি ব্যবহার করে , এবং অপটিক্যাল ইকুয়ালাইজেশন ফিল্টারের জন্য DWDM প্রয়োজনীয়তা অনুযায়ী বিশেষভাবে ডিজাইন করা মিডিয়া। ডায়াফ্রাম ফ্ল্যাট ফিল্টার।
একটি এর্বিয়াম ডোপড ফাইবার পরিবর্ধক (FDFA) এর মৌলিক গঠন:
একটি সাধারণ EDFA-তে একটি এর্বিয়াম-ডোপড ফাইবার, একটি পাম্প উত্স, একটি তরঙ্গদৈর্ঘ্য বিভাগ মাল্টিপ্লেক্সার, একটি অপটিক্যাল আইসোলেটর এবং একটি অপটিক্যাল ফিল্টার থাকে। আর্বিয়াম-ডোপড ফাইবার পরিবর্ধন প্রদান করে, পাম্পের উৎস পর্যাপ্ত পাম্প শক্তি প্রদান করে এবং তরঙ্গদৈর্ঘ্য বিভাগ মাল্টিপ্লেক্সার সংকেত আলো এবং পাম্প আলোকে আর্বিয়াম-ডোপড ফাইবারে একত্রিত করে। অপটিক্যাল আইসোলেটর আলোর একমুখী সংক্রমণ নিশ্চিত করে যাতে আলোর প্রতিফলন অপটিক্যাল দোলন এবং ফিডব্যাক আলো সংকেত লেজারের অপারেশনাল অবস্থায় ব্যাঘাত ঘটায়। অপটিক্যাল ফিল্টারের ভূমিকা হল অপটিক্যাল অ্যামপ্লিফায়ারে ASE নয়েজ ফিল্টার করা এবং EDFA-এর সংকেত-টু-শব্দ অনুপাতকে উন্নত করা। সাধারণত EDFA-তে তিনটি পাম্পের ধরন থাকে: সহ-নির্দেশিক পাম্প, বিপরীত পাম্প এবং দ্বিমুখী পাম্প। নিশ্চিত করার জন্য যে EDFAâ এর পরিবর্ধন ধ্রুবক (অর্থাৎ, প্রিঅ্যাম্প্লিফায়ার এবং লাইনের রৈখিক পরিবর্ধক) বা আউটপুট শক্তি ধ্রুবক (অর্থাৎ, ট্রান্সমিটিং প্রান্তে সম্পৃক্ত শক্তি পরিবর্ধক), ডিজাইন করা প্রয়োজন EDFA এর ইনপুট এবং আউটপুট শক্তি, সেইসাথে পাম্পিং উত্স নিরীক্ষণ করার জন্য একটি সহায়ক সার্কিট। কাজের অবস্থা নিরীক্ষণ এবং নিয়ন্ত্রিত হয়। পর্যবেক্ষণের ফলাফল অনুসারে, পাম্প আলোর উত্সের কাজের পরামিতিগুলি EDFA-কে সর্বোত্তম অবস্থায় কাজ করার জন্য যথাযথভাবে সামঞ্জস্য করা হয়েছে। উপরন্তু, অক্জিলিয়ারী সার্কিট বিভাগে সুরক্ষা ফাংশন যেমন স্বয়ংক্রিয় তাপমাত্রা নিয়ন্ত্রণ এবং স্বয়ংক্রিয় শক্তি নিয়ন্ত্রণের জন্য সার্কিট অন্তর্ভুক্ত রয়েছে।
এর্বিয়াম ডোপড ফাইবার এমপ্লিফায়ার (EDFA) এর মৌলিক কর্মক্ষমতা:
EDFA-এর মৌলিক কর্মক্ষমতা লাভ, আউটপুট পাওয়ার এবং নয়েজ, সেইসাথে ব্যান্ডউইথ এবং সমতাকরণে প্রতিফলিত হয়।
1. লাভের বৈশিষ্ট্যগুলি লাভের বৈশিষ্ট্যগুলি অপটিক্যাল এমপ্লিফায়ারের আউটপুট শক্তির ইনপুট শক্তির অনুপাতের পরিবর্ধন ক্ষমতাকে উপস্থাপন করে৷ এটি বিভিন্ন কারণের সাথে সম্পর্কিত, সাধারণত dB তে প্রকাশ করা হয় এবং সাধারণত ব্যবহৃত পরিবর্ধন ফ্যাক্টর হল 15 থেকে 40 dB। সাধারণভাবে, লাভ সরাসরি পাম্পের শক্তি এবং এর্বিয়াম-ডোপড ফাইবারের দৈর্ঘ্যের সাথে সম্পর্কিত। সর্বোত্তম মান পরীক্ষা দ্বারা পাওয়া যাবে.
2. আউটপুট পাওয়ার বৈশিষ্ট্য একটি আদর্শ রৈখিক অপটিক্যাল এমপ্লিফায়ারের জন্য, অপটিক্যাল সিগন্যালকে প্রশস্ত করা যায় এবং ইনপুট অপটিক্যাল পাওয়ার নির্বিশেষে একই লাভে আউটপুট করা যায়। এই অবস্থা নিশ্চিত করার জন্য, সাধারণত শুধুমাত্র যখন একটি ছোট অপটিক্যাল সিগন্যাল ইনপুট করা হয়, পর্যাপ্ত লাভ দ্বারা প্রসারিত অপটিক্যাল সিগন্যালের আউটপুট লেজারে ইনজেক্ট করা পাম্প পাওয়ারের শক্তি স্তরের কণার সংখ্যা কমাতে অপর্যাপ্ত। যাইহোক, যখন ইনপুট অপটিক্যাল শক্তি পর্যাপ্ত পরিমাণে বড় হয়, তখন ইঞ্জেকশনের শক্তি পরিবর্ধনের পরে আউটপুট শক্তির জন্য ক্ষতিপূরণের জন্য অপর্যাপ্ত হয়, যাতে উল্টানো কণার সংখ্যা পরিপূর্ণ হয় এবং হ্রাস পায় এবং এইভাবে আউটপুট অপটিক্যাল শক্তি হ্রাস পায়, যা হ্রাসকে প্রভাবিত করে। পরিবর্ধন ফ্যাক্টরের, যে, লাভ সম্পৃক্তি। , যাতে পরিবর্ধনটি অরৈখিক পরিবর্ধন স্যাচুরেশন অঞ্চলে প্রবেশ করে। EDFA-এর সর্বোচ্চ আউটপুট পাওয়ার সাধারণত 3 dB স্যাচুরেটেড আউটপুট পাওয়ার হিসাবে প্রকাশ করা হয়, যা আউটপুট পাওয়ারের সাথে মিলে যায় যখন স্যাচুরেশন লাভ 3 dB কমে যায়, যা EDFA-এর সর্বাধিক পাওয়ার আউটপুট ক্ষমতাকে প্রতিফলিত করে। EDFA-এর স্যাচুরেশন আউটপুট বৈশিষ্ট্যগুলি পাম্পের শক্তি, এর্বিয়াম ডোপড ফাইবারের দৈর্ঘ্য এবং কাঠামোর সাথে সম্পর্কিত। পাম্পের অপটিক্যাল পাওয়ার যত বেশি হবে, 3 ডিবি স্যাচুরেটেড আউটপুট পাওয়ার তত বেশি হবে; আর্বিয়াম-ডোপড ফাইবারের দৈর্ঘ্য যত বেশি হবে, 3 ডিবি স্যাচুরেটেড আউটপুট পাওয়ার তত বেশি হবে।
x
