Erbium-doped fiber amplifiers (EDFAs) ប្រើប្រាស់ធាតុកម្រដូចជា erbium (Er3+) ជាឧបករណ៍ផ្ទុកពង្រីក។វាត្រូវបានជ្រលក់ចូលទៅក្នុងស្នូលសរសៃកំឡុងពេលដំណើរការផលិត។វាមានជាតិសរសៃខ្លីមួយ (ជាធម្មតា 10 ម៉ែត្រ ឬច្រើនជាងនេះ) ធ្វើពីកញ្ចក់ដែលក្នុងនោះបរិមាណតិចតួចនៃ erbium ត្រូវបានបន្ថែមជាសារធាតុ dopant ក្នុងទម្រង់ជាអ៊ីយ៉ុង (Er3+)។ដូច្នេះ ជាតិសរសៃស៊ីលីកាដើរតួនាទីជាឧបករណ៍ផ្ទុក។វាគឺជាសារធាតុ dopants (erbium) ជាជាងជាតិសរសៃស៊ីលីកា ដែលកំណត់ប្រវែងរលកប្រតិបត្តិការ និងកម្រិតបញ្ជូនទទួលបាន។EDFAs ជាទូទៅដំណើរការនៅក្នុងតំបន់រលកចម្ងាយ 1550 nm ហើយអាចផ្តល់នូវសមត្ថភាពលើសពី 1 Tbps ។ដូច្នេះពួកវាត្រូវបានគេប្រើយ៉ាងទូលំទូលាយនៅក្នុងប្រព័ន្ធ WDM ។
គោលការណ៍នៃការបំភាយដែលត្រូវបានជំរុញគឺអាចអនុវត្តបានសម្រាប់យន្តការពង្រីកនៃ EDFA ។នៅពេលដែលសារធាតុ dopant (អ៊ីយ៉ុង erbium) ស្ថិតនៅក្នុងស្ថានភាពថាមពលខ្ពស់ រូបថតនៃឧប្បត្តិហេតុនៃសញ្ញាអុបទិកបញ្ចូលនឹងជំរុញវា។វាបញ្ចេញថាមពលមួយចំនួនរបស់វាទៅកាន់សារធាតុ dopant ហើយត្រឡប់ទៅស្ថានភាពថាមពលទាប ("ការបំភាយដែលត្រូវបានជំរុញ") ដែលមានស្ថេរភាពជាងមុន។រូបខាងក្រោមបង្ហាញពីរចនាសម្ព័ន្ធមូលដ្ឋាននៃ EDFA ។
1.1 រចនាសម្ព័ន្ធមូលដ្ឋាននៃ EDFA
Diode ឡាស៊ែរបូមជាធម្មតាបង្កើតសញ្ញាអុបទិកនៃរលកពន្លឺ (នៅ 980 nm ឬ 1480 nm) នៅថាមពលខ្ពស់ (~ 10-200 mW) ។សញ្ញានេះត្រូវបានភ្ជាប់ជាមួយនឹងសញ្ញាបញ្ចូលពន្លឺនៅក្នុងផ្នែក erbiumdoped នៃសរសៃស៊ីលីកាតាមរយៈ WDM coupler ។អ៊ីយ៉ុង erbium នឹងស្រូបយកថាមពលសញ្ញាបូមនេះហើយលោតទៅស្ថានភាពរំភើបរបស់ពួកគេ។ផ្នែកមួយនៃសញ្ញាពន្លឺទិន្នផលត្រូវបានប៉ះ និងបញ្ជូនត្រឡប់មកវិញនៅការបញ្ចូលនៃឡាស៊ែរបូមតាមរយៈតម្រងអុបទិក និងឧបករណ៍ចាប់។នេះបម្រើជាយន្តការគ្រប់គ្រងថាមពលមតិត្រឡប់ ដើម្បីបង្កើត EDFAs ជាឧបករណ៍បំពងសំឡេងដែលគ្រប់គ្រងដោយខ្លួនឯង។នៅពេលដែលអេឡិចត្រុង metastable ទាំងអស់ត្រូវបានប្រើប្រាស់ នោះគ្មានការពង្រីកបន្ថែមទៀតកើតឡើងទេ។ដូច្នេះ ប្រព័ន្ធមានស្ថេរភាពដោយស្វ័យប្រវត្តិ ពីព្រោះថាមពលអុបទិកទិន្នផលរបស់ EDFA នៅតែមានស្ទើរតែថេរ ដោយមិនគិតពីការប្រែប្រួលនៃថាមពលបញ្ចូល ប្រសិនបើមាន។
1.2 គ្រោងការណ៍មុខងារសាមញ្ញនៃ EDFA
តួលេខខាងលើបង្ហាញពីគ្រោងការណ៍មុខងារសាមញ្ញនៃ EDFA ដែលសញ្ញាបូមពីឡាស៊ែរត្រូវបានបន្ថែមទៅសញ្ញាអុបទិកបញ្ចូល (នៅ 1480 nm ឬ 980 nm) តាមរយៈឧបករណ៍ភ្ជាប់ WDM ។
ដ្យាក្រាមនេះបង្ហាញពីឧបករណ៍បំពងសំឡេង EDF ជាមូលដ្ឋាន។រលកនៃសញ្ញាបូម (ជាមួយនឹងថាមពលបូមប្រហែល 50 mW) គឺ 1480 nm ឬ 980 nm ។ផ្នែកខ្លះនៃសញ្ញាបូមនេះត្រូវបានផ្ទេរទៅសញ្ញាអុបទិកបញ្ចូលដោយការបំភាយដែលត្រូវបានជំរុញក្នុងរយៈពេលខ្លីនៃជាតិសរសៃ Erbium-doped ។វាមានការកើនឡើងអុបទិកធម្មតាប្រហែល 5-15 dB និងតិចជាង 10 dB តួរលេខសំលេងរំខាន។សម្រាប់ប្រតិបត្តិការ 1550 nm វាអាចទទួលបាន 30-40 dB អុបទិក។
1.3 ការអនុវត្តជាក់ស្តែងនៃ EDFA
តួលេខខាងលើបង្ហាញពីប្រតិបត្តិការសាមញ្ញនៃ EDFA ជាមួយនឹងរចនាសម្ព័ន្ធជាក់ស្តែងរបស់វា នៅពេលប្រើក្នុងកម្មវិធី WDM ។
ដូចដែលបានបង្ហាញវារួមបញ្ចូលផ្នែកសំខាន់ៗដូចខាងក្រោមៈ
-
ឯកោនៅការបញ្ចូល។នេះរក្សាសំលេងរំខានដែលបង្កើតដោយ EDFA ពីការសាយភាយឆ្ពោះទៅកាន់ចុងបញ្ជូន។
-
ឧបករណ៍ភ្ជាប់ WDM ។វារួមបញ្ចូលគ្នានូវសញ្ញាទិន្នន័យបញ្ចូលអុបទិកដែលមានថាមពលទាប 1550 nm ជាមួយនឹងសញ្ញាអុបទិកបូមថាមពលខ្ពស់ (ពីប្រភពស្នប់ដូចជាឡាស៊ែរ) នៅរលកចម្ងាយ 980 nm ។
-
ផ្នែកតូចមួយនៃជាតិសរសៃ erbium-doped silica ។តាមពិត នេះដើរតួជាឧបករណ៍ផ្ទុកសកម្មនៃ EDFA ។
-
ឧបករណ៍បំបែកនៅទិន្នផល។វាជួយការពារសញ្ញាអុបទិកដែលឆ្លុះបញ្ចាំងពីខាងក្រោយពីការចូលទៅក្នុងសរសៃ erbium-doped silica ។
សញ្ញាទិន្នផលចុងក្រោយគឺជាសញ្ញាទិន្នន័យអុបទិកប្រវែងរលក 1550 nm ពង្រីកជាមួយនឹងសញ្ញាបូមរលកប្រវែង 980 nm ដែលនៅសល់។
ប្រភេទនៃអំព្លីអេហ្វអេហ្វអេហ្វ (Erbium-Doped Fiber Amplifiers)
មានរចនាសម្ព័ន្ធពីរប្រភេទរបស់ Erbium-Doped Fiber Amplifiers (EDFAs)៖
-
EDFA ជាមួយម៉ាស៊ីនបូមរួមគ្នា
-
EDFA ជាមួយម៉ាស៊ីនបូមប្រឆាំង
រូបខាងក្រោមបង្ហាញពីម៉ាស៊ីនបូមប្រឆាំង និងការរៀបចំស្នប់ទ្វេទិស ដែលអាចត្រូវបានប្រើនៅក្នុងរចនាសម្ព័ន្ធ EDFA ។
ការរៀបចំស្នប់ផ្សេងៗគ្នា
ម៉ាស៊ីនបូមរួមគ្នា EDFA មានលក្ខណៈពិសេសថាមពលអុបទិកទិន្នផលទាប ជាមួយនឹងសំលេងរំខានទាប។ខណៈពេលដែលស្នប់ប្រឆាំងការសាយភាយ EDFA ផ្តល់នូវថាមពលអុបទិកទិន្នផលខ្ពស់ ប៉ុន្តែបង្កើតសំលេងរំខានកាន់តែច្រើនផងដែរ។នៅក្នុង EDFA ពាណិជ្ជកម្មធម្មតា ស្នប់ទ្វេទិសជាមួយនឹងការបូមរួមគ្នា និងប្រឆាំងការបន្តពូជក្នុងពេលដំណាលគ្នាត្រូវបានប្រើ ដែលនាំឱ្យទទួលបានផលអុបទិកដែលទាក់ទងគ្នា។
ការប្រើប្រាស់ EDFA ជាការជំរុញ, នៅក្នុងបន្ទាត់, និង pre-amplifier
នៅក្នុងការអនុវត្តរយៈពេលវែងនៃតំណភ្ជាប់ទំនាក់ទំនងសរសៃអុបទិក EDFAs អាចត្រូវបានប្រើជាឧបករណ៍ពង្រីកបន្ថែមនៅទិន្នផលនៃឧបករណ៍បញ្ជូនអុបទិក ឧបករណ៍ពង្រីកអុបទិកក្នុងបន្ទាត់រួមជាមួយនឹងសរសៃអុបទិក ព្រមទាំងឧបករណ៍បំពងសំឡេងមុន អ្នកទទួល ដូចដែលបានបង្ហាញក្នុងរូបភាពខាងលើ។
វាអាចត្រូវបានកត់សម្គាល់ថា EDFAs នៅក្នុងបន្ទាត់ត្រូវបានដាក់នៅចម្ងាយពី 20-100 គីឡូម៉ែត្រអាស្រ័យលើការបាត់បង់ជាតិសរសៃ។សញ្ញាបញ្ចូលអុបទិកគឺនៅចម្ងាយរលក 1.55 μm ចំណែកឡាស៊ែរបូមដំណើរការនៅរលក 1.48 μm ឬ 980 nm ។ប្រវែងធម្មតានៃជាតិសរសៃ Erbium-doped គឺ 10-50 ម៉ែត្រ។
យន្តការពង្រីកនៅក្នុង EDFAs
ដូចដែលបានបញ្ជាក់ពីមុន យន្តការពង្រីកនៅក្នុង EDFA គឺផ្អែកលើការបំភាយដែលត្រូវបានជំរុញស្រដៀងទៅនឹងឡាស៊ែរ។ថាមពលខ្ពស់ពីសញ្ញាបូមអុបទិក (ផលិតដោយឡាស៊ែរមួយផ្សេងទៀត) រំភើបដល់អ៊ីយ៉ុង erbium dopant (Er3+) នៅក្នុងសរសៃស៊ីលីកានៅស្ថានភាពថាមពលខាងលើ។សញ្ញាទិន្នន័យអុបទិកបញ្ចូលជំរុញការផ្លាស់ប្តូរនៃអ៊ីយ៉ុង Erbium រំភើបទៅរដ្ឋថាមពលទាប ហើយជាលទ្ធផលនៅក្នុងវិទ្យុសកម្មនៃហ្វូតុងដែលមានថាមពលដូចគ្នា ពោលគឺ រលកពន្លឺដូចគ្នាទៅនឹងសញ្ញាអុបទិកបញ្ចូល។
ដ្យាក្រាមកម្រិតថាមពល៖ អ៊ីយ៉ុង Erbium ឥតគិតថ្លៃបង្ហាញកម្រិតដាច់ដោយឡែកនៃក្រុមថាមពល។នៅពេលដែលអ៊ីយ៉ុង Erbium ត្រូវបានជ្រលក់ចូលទៅក្នុងសរសៃស៊ីលីកា កម្រិតថាមពលនីមួយៗរបស់ពួកវាបំបែកទៅជាកម្រិតដែលទាក់ទងគ្នាយ៉ាងជិតស្និទ្ធដើម្បីបង្កើតជាក្រុមថាមពល។
1.4 យន្តការពង្រីកនៅក្នុង EDFA
ដើម្បីទទួលបានការបញ្ច្រាសចំនួនប្រជាជន អ៊ីយ៉ុង Er3+ ត្រូវបានបូមនៅកម្រិតមធ្យម 2។ នៅក្នុងវិធីប្រយោល (ការបូម 980-nm) អ៊ីយ៉ុង Er3+ ត្រូវបានផ្លាស់ប្តូរជាបន្តបន្ទាប់ពីកម្រិត 1 ដល់កម្រិត 3។ វាត្រូវបានបន្តដោយការពុកផុយដោយមិនមានវិទ្យុសកម្មទៅកម្រិត 2 ចាប់ពី ដែលជាកន្លែងដែលពួកគេធ្លាក់ដល់កម្រិតទី 1 បញ្ចេញសញ្ញាអុបទិកក្នុងប្រវែងរលកដែលចង់បានពី 1500-1600 nm ។នេះត្រូវបានគេស្គាល់ថាជាយន្តការពង្រីក 3 កម្រិត។
សម្រាប់ផលិតផលថ្នាំជក់ Erbium បន្ថែមទៀត សូមចូលមើលគេហទំព័ររបស់យើង។
https://www.erbiumtechnology.com/erbium-laser-glasseye-safe-laser-glass/
អ៊ីមែល៖devin@erbiumtechnology.com
WhatsApp៖ +86-18113047438
ទូរសារ៖ +86-2887897578
បន្ថែម៖ No.23, Chaoyang Road, Xihe street, Longquanyi disstrcit, Chengdu,610107, China.
ពេលវេលាធ្វើបច្ចុប្បន្នភាព៖ ខែកក្កដា-០៥-២០២២
