ファイバー-ドープ増幅器の特性と用途

ゲイン係数 g(z) は、高エネルギー レベルと低エネルギー レベル間の粒子数の差とポンプ パワーに関係します。利得係数 g(z) をエルビウム-ドープ ファイバの全長にわたって積分することにより、エルビウム-ドープ ファイバの利得 GE はファイバーアンプを得ることができます。したがって、増幅器のゲインはポンプ強度とファイバーの長さに関係する必要があります。

エルビウム-ドープシリコンファイバーのg{0}in曲線を図3-27に示します。この図から、利得係数が波長によって異なることがわかります。
光ファイバーの帯域幅は 1.55μm の低損失領域で 200nm ですが、現在使用されている EDFA 利得帯域幅はわずか約 35nm です。

光増幅器のいくつかのアプリケーションを図に示します。光リンク内の光増幅器の位置に応じて、そのアプリケーションは 3 つのタイプに分類できます。

 

 

(1) ラインアンプとして EDFA を使用しています。ラインアンプとしてEDFAを使用しています。

ラインアンプは、光ファイバー通信システムにおける重要なアプリケーションです。シングルモード光ファイバー通信システムでは、光ファイバーの分散は小さな影響を与えます。伝送距離を制限する主な要因は光ファイバの減衰であるため、光アンプを使用して伝送損失を補償できます。図に示すように、超長距離伝送システムに適しています。-

(2) プリアンプとしてEDFAを採用

EDFA は低ノイズ特性があるため、受信機のフロントエンドとして使用するのに非常に適しています。
増幅器。プリアンプとは、図に示すように、光ファイバー リンクの終端で受信機の前にある光増幅器の位置を指します。光検出器の前で弱い信号を増幅することで、受信機の熱雑音によって引き起こされる信号対雑音比の劣化が抑制されます。--

(3) パワーアンプとしてEDFAを採用

パワーアンプは、出力パワーを高めるために光送信機の直後に EDFA を配置します。図に示すように、一般的に伝送距離は10～100km延長できます。プリアンプを同時に使用すると、200-250kmの無中継海底伝送が可能です。パワーアンプは光送信機のすぐ後ろに配置されるため、入力パワーが高く、必要なポンプパワーも高くなります。通常、入力は -8dBm を超え、ゲインは 5dB を超える必要があります。