1550nm EDFA fiber amplifier: pangunahing teknolohiya ng modernong optical na komunikasyon

Sa larangan ng komunikasyon ng optical fiber ngayon, ang mga optical amplifiers (Optical Amplifier) ​​​​ay may mahalagang papel, at ang 1550nm EDFA (Erbium-doped fiber amplifier) ​​​​ay isa sa mga pangunahing teknolohiya. Ang 1550nm EDFA ay isang device na gumagamit ng erbium-doped fiber para palakasin ang mga optical signal sa 1550nm wavelength range. Ang Erbium-doped fiber ay isang espesyal na optical fiber na may rare earth element na erbium doped sa core nito. Kapag ang isang partikular na wavelength ng pump light (karaniwan ay 980nm o 1480nm) ay na-input sa erbium-doped fiber, ang mga erbium ions ay nasasabik at naglalabas ng enerhiya, at sa gayon ay pinalalakas ang 1550nm wavelength na signal light na dumadaan sa fiber.
Ang amplifier na ito ay naging isang karaniwang pagpipilian sa larangan ng mga optical na komunikasyon dahil sa mataas na nakuha nito, mababang katangian ng ingay, at matatag na suporta para sa mga signal ng paghahatid ng malayuan.
Ang pangunahing prinsipyo ng 1550nm EDFA ay stimulated radiation. Ang tiyak na proseso ay ang mga sumusunod:
Ang mga erbium ions ay nasasabik mula sa ground state hanggang sa high energy state sa pamamagitan ng pumping light na 980nm o 1480nm wavelength.
Kapag ang signal light ay dumaan sa erbium-doped fiber, ang nasasabik na erbium ions ay naglalabas ng enerhiya at pinapalakas ang signal light.
Ang pagtaas ng pagganap ng amplifier ay nababagay sa haba ng hibla at ang intensity ng ilaw ng bomba.
Salamat sa prinsipyong ito, makakamit ng EDFA ang wide-band signal amplification na may mataas na kahusayan.

Sa long-distance na komunikasyon, ang optical signal ay unti-unting humihina sa panahon ng proseso ng paghahatid. Maaaring direktang palakasin ng 1550nm EDFA ang optical signal nang hindi ito ginagawang electrical signal bago ang amplification, na makabuluhang binabawasan ang pagkonsumo ng kuryente at pagiging kumplikado.
Ang teknolohiya ng wavelength division multiplexing ay nagbibigay-daan sa maramihang mga wavelength ng mga signal na maipadala nang sabay-sabay sa isang optical fiber. Maaaring palakasin ng 1550nm EDFA ang maramihang mga wavelength ng signal nang sabay-sabay, na lubos na nagpapahusay sa kapasidad ng system.
Sa mga distributed optical fiber sensing system, ang 1550nm EDFA ay maaaring magpahusay ng mahinang mga signal ng pagmuni-muni at mapabuti ang detection sensitivity ng system.
Kung ikukumpara sa iba pang mga uri ng fiber amplifiers, ang 1550nm EDFA ay may mas mataas na kahusayan at may gain range na 20-50dB, na angkop para sa iba't ibang mga sitwasyon.
Ang operating wavelength range nito ay sumasaklaw sa C band (1530nm-1565nm) at L band (1565nm-1625nm), na angkop para sa mga pangangailangan ng kasalukuyang mga pangunahing optical na network ng komunikasyon.
Ang koepisyent ng ingay ng EDFA ay karaniwang mas mababa sa 5dB, na tinitiyak ang mataas na kalidad ng pinalakas na signal.
Ang tibay ng erbium-doped fiber materials ay nagbibigay-daan sa mga EDFA device na gumana nang matatag sa mahabang panahon at hindi sensitibo sa mga pagbabago sa temperatura ng kapaligiran.
Sa mabilis na pag-unlad ng teknolohiya ng optical na komunikasyon, ang 1550nm EDFA fiber amplifier ay patuloy ding bumubuti. Narito ang ilang pangunahing trend:
Ang mga hinaharap na EDFA ay magsisikap na makamit ang mas mataas na power output upang matugunan ang mga pangangailangan ng ultra-long distance at high-density na komunikasyon.
Upang umangkop sa mas compact na disenyo ng kagamitan, ang EDFA ay lumilipat patungo sa miniaturization at modularization, na madaling isama sa iba't ibang optical network equipment.
Sa pamamagitan ng pagpapabuti ng mga materyales sa doping at teknolohiya ng pumping, ang mga hinaharap na EDFA ay maaaring makamit ang isang mas malawak na hanay ng wavelength at suportahan ang higit pang mga uri ng mga protocol ng komunikasyon.
Kasama ng artificial intelligence at network control, ang matalinong EDFA ay makakapag-adjust ng gain sa real time ayon sa mga pagbabago sa trapiko at kapaligiran, na magpapahusay sa kahusayan ng network.
Bilang pangunahing teknolohiya sa mga optical na sistema ng komunikasyon, 1550nm EDFA fiber amplifiers hindi lamang lutasin ang problema ng malayuang pagpapahina ng signal, ngunit nagbibigay din ng matatag na pundasyon para sa malalaking kapasidad, mataas na bilis ng modernong komunikasyon. Sa patuloy na pag-unlad ng teknolohiya, ang 1550nm EDFA ay gaganap ng mas mahalagang papel sa hinaharap na mga optical na network ng komunikasyon at higit na mag-aambag sa pandaigdigang pagkakaugnay ng impormasyon.