1. વર્ગીકરણFઆઇબરAમેફાયર
ઓપ્ટિકલ એમ્પ્લીફાયર્સના ત્રણ મુખ્ય પ્રકારો છે:
(1) સેમિકન્ડક્ટર opt પ્ટિકલ એમ્પ્લીફાયર (એસઓએ, સેમિકન્ડક્ટર opt પ્ટિકલ એમ્પ્લીફાયર);
(2) દુર્લભ પૃથ્વી તત્વો (એર્બિયમ ઇઆર, થુલિયમ ટીએમ, પ્રોસેઓડીમિયમ પીઆર, રુબિડિયમ એનડી, વગેરે) સાથે ડોપ કરેલા ઓપ્ટિકલ ફાઇબર એમ્પ્લીફાયર્સ, મુખ્યત્વે એર્બિયમ-ડોપડ ફાઇબર એમ્પ્લીફાયર્સ (એકરાર).
()) નોનલાઇનર ફાઇબર એમ્પ્લીફાયર્સ, મુખ્યત્વે ફાઇબર રમન એમ્પ્લીફાયર્સ (એફઆરએ, ફાઇબર રમન એમ્પ્લીફાયર). આ opt પ્ટિકલ એમ્પ્લીફાયર્સની મુખ્ય કામગીરીની તુલના કોષ્ટકમાં બતાવવામાં આવી છે
ઇડીએફએ (એર્બિયમ ડોપ્ડ ફાઇબર એમ્પ્લીફાયર)
મલ્ટિ-લેવલ લેસર સિસ્ટમ દુર્લભ પૃથ્વી તત્વો (જેમ કે એનડી, ઇઆર, પીઆર, ટીએમ, વગેરે) સાથે ક્વાર્ટઝ ફાઇબરને ડોપ કરીને રચાય છે, અને ઇનપુટ સિગ્નલ લાઇટ સીધા પમ્પ લાઇટની ક્રિયા હેઠળ વિસ્તૃત કરવામાં આવે છે. યોગ્ય પ્રતિસાદ આપ્યા પછી, ફાઇબર લેસર રચાય છે. એનડી-ડોપેડ ફાઇબર એમ્પ્લીફાયરની કાર્યકારી તરંગલંબાઇ 1060nm અને 1330nm છે, અને તેનો વિકાસ અને એપ્લિકેશન ફાઇબર ઓપ્ટિક સંદેશાવ્યવહારના શ્રેષ્ઠ સિંક બંદર અને અન્ય કારણોથી વિચલનને કારણે મર્યાદિત છે. ઇડીએફએ અને પીડીએફએની operating પરેટિંગ તરંગલંબાઇ અનુક્રમે સૌથી નીચા નુકસાન (1550nm) અને opt પ્ટિકલ ફાઇબર કમ્યુનિકેશનની શૂન્ય વિખેરી તરંગલંબાઇ (1300nm) ની વિંડોમાં છે, અને ટીડીએફએ એસ-બેન્ડમાં કાર્ય કરે છે, જે ઓપ્ટિકલ ફાઇબર કમ્યુનિકેશન સિસ્ટમ એપ્લિકેશન માટે ખૂબ જ યોગ્ય છે. ખાસ કરીને ઇડીએફએ, સૌથી ઝડપી વિકાસ, વ્યવહારુ રહ્યો છે.
તેPedપચારિક
ઇડીએફએની મૂળભૂત રચના આકૃતિ 1 (એ) માં બતાવવામાં આવી છે, જે મુખ્યત્વે સક્રિય માધ્યમથી બનેલી છે (દસ મીટર લાંબી એર્બિયમ-ડોપડ સિલિકા ફાઇબર, જેમાં 3-5 માઇક્રોનનો મુખ્ય વ્યાસ અને (25-1000) x10-6) ની ડોપિંગ સાંદ્રતા છે, પમ્પ લાઇટ સ્રોત (990 અથવા 1480nm એલડી), opt પ્ટિકલ આઇસોલિટર. સિગ્નલ લાઇટ અને પમ્પ લાઇટ એર્બિયમ ફાઇબરમાં સમાન દિશા (કોડિરેક્શનલ પમ્પિંગ), વિરુદ્ધ દિશાઓ (વિપરીત પમ્પિંગ) અથવા બંને દિશાઓ (દ્વિપક્ષીય પમ્પિંગ) માં પ્રસાર કરી શકે છે. જ્યારે સિગ્નલ લાઇટ અને પમ્પ લાઇટને તે જ સમયે એર્બિયમ ફાઇબરમાં ઇન્જેક્ટ કરવામાં આવે છે, ત્યારે એર્બિયમ આયનો પમ્પ લાઇટ (આકૃતિ 1 (બી), ત્રણ-સ્તરની સિસ્ટમ) ની ક્રિયા હેઠળ ઉચ્ચ energy ર્જા સ્તર માટે ઉત્સાહિત હોય છે, અને મેટાસ્ટેબલ energy ર્જા સ્તરને ઝડપથી સડો કરે છે, જ્યારે તે ઘટના સિગ્નલ લાઇટની ક્રિયાને અનુરૂપ છે, ત્યારે તે ઘટના સિગ્નલ લાઇટની ક્રિયા હેઠળ જમીન પર પાછા ફરે છે. આકૃતિ 1 (સી) એ તેનું વિસ્તૃત સ્વયંભૂ ઉત્સર્જન (એએસઇ) સ્પેક્ટ્રમ છે જેમાં મોટા બેન્ડવિડ્થ (20-40nm સુધી) અને અનુક્રમે 1530NM અને 1550NM ને અનુરૂપ બે શિખરો છે.
ઇડીએફએના મુખ્ય ફાયદાઓ ઉચ્ચ લાભ, મોટા બેન્ડવિડ્થ, ઉચ્ચ આઉટપુટ પાવર, ઉચ્ચ પંપ કાર્યક્ષમતા, ઓછી નિવેશ ખોટ અને ધ્રુવીકરણ રાજ્ય પ્રત્યે સંવેદનશીલતા છે.
2. ફાઇબર opt પ્ટિકલ એમ્પ્લીફાયર્સ સાથે સમસ્યાઓ
જોકે opt પ્ટિકલ એમ્પ્લીફાયર (ખાસ કરીને ઇડીએફએ) ઘણા બાકી ફાયદા ધરાવે છે, તે આદર્શ એમ્પ્લીફાયર નથી. સિગ્નલના એસ.એન.આર.ને ઘટાડે તેવા વધારાના અવાજ ઉપરાંત, કેટલીક અન્ય ખામીઓ છે, જેમ કે:
- એમ્પ્લીફાયર બેન્ડવિડ્થની અંદર ગેઇન સ્પેક્ટ્રમની અસમાનતા મલ્ટિ-ચેનલ એમ્પ્લીફિકેશન પ્રભાવને અસર કરે છે;
- જ્યારે opt પ્ટિકલ એમ્પ્લીફાયર્સ કાસ્કેડ કરવામાં આવે છે, ત્યારે એએસઇ અવાજ, ફાઇબર વિખેરી અને નોનલાઇનર અસરોની અસરો એકઠા થશે.
આ મુદ્દાઓને એપ્લિકેશન અને સિસ્ટમ ડિઝાઇનમાં ધ્યાનમાં લેવી આવશ્યક છે.
3. ઓપ્ટિકલ ફાઇબર કમ્યુનિકેશન સિસ્ટમમાં opt પ્ટિકલ એમ્પ્લીફાયરની એપ્લિકેશન
ઓપ્ટિકલ ફાઇબર કમ્યુનિકેશન સિસ્ટમમાં,ફાઇબર ઓપ્ટિકલ એમ્પ્લીફાયરટ્રાન્સમિશન પાવરને વધારવા માટે ટ્રાન્સમીટરના પાવર બૂસ્ટ એમ્પ્લીફાયર તરીકે જ નહીં, પણ પ્રાપ્ત સંવેદનશીલતા સુધારવા માટે રીસીવરના પ્રીમલિફાયર તરીકે પણ ઉપયોગ કરી શકાય છે, અને ટ્રાન્સમિશન અંતર વધારવા અને તમામ opt પ્ટિકલ સંદેશાવ્યવહારને અનુભૂતિ કરવા માટે પરંપરાગત opt પ્ટિકલ-ઇલેક્ટ્રિકલ- ical પ્ટિકલ રિપીટરને પણ બદલી શકે છે.
Ical પ્ટિકલ ફાઇબર કમ્યુનિકેશન સિસ્ટમ્સમાં, ટ્રાન્સમિશન અંતરને મર્યાદિત કરતા મુખ્ય પરિબળો એ opt પ્ટિકલ ફાઇબરનું નુકસાન અને વિખેરી નાખવાનું છે. સાંકડી-સ્પેક્ટ્રમ લાઇટ સ્રોતનો ઉપયોગ કરીને, અથવા શૂન્ય-વિખેરી તરંગલંબાઇની નજીક કામ કરીને, ફાઇબર વિખેરી નાખવાનો પ્રભાવ ઓછો છે. આ સિસ્ટમને દરેક રિલે સ્ટેશન પર સંપૂર્ણ સિગ્નલ ટાઇમિંગ રિજનરેશન (3 આર રિલે) કરવાની જરૂર નથી. Ical પ્ટિકલ એમ્પ્લીફાયર (1 આર રિલે) સાથે ical પ્ટિકલ સિગ્નલને સીધા વિસ્તૃત કરવા માટે તે પૂરતું છે. Opt પ્ટિકલ એમ્પ્લીફાયર્સનો ઉપયોગ ફક્ત લાંબા-અંતરની ટ્રંક સિસ્ટમોમાં જ નહીં, પરંતુ એક સાથે બહુવિધ ચેનલોને વિસ્તૃત કરવા માટે, ખાસ કરીને ડબ્લ્યુડીએમ સિસ્ટમોમાં, opt પ્ટિકલ ફાઇબર ડિસ્ટ્રિબ્યુશન નેટવર્કમાં પણ થઈ શકે છે.
1) ટ્રંક opt પ્ટિકલ ફાઇબર કમ્યુનિકેશન સિસ્ટમ્સમાં opt પ્ટિકલ એમ્પ્લીફાયર્સની એપ્લિકેશન
ફિગ .2 એ ટ્રંક opt પ્ટિકલ ફાઇબર કમ્યુનિકેશન સિસ્ટમમાં ical પ્ટિકલ એમ્પ્લીફાયરની એપ્લિકેશનનો એક યોજનાકીય આકૃતિ છે. (એ) ચિત્ર બતાવે છે કે opt પ્ટિકલ એમ્પ્લીફાયરનો ઉપયોગ ટ્રાન્સમીટરના પાવર બૂસ્ટ એમ્પ્લીફાયર અને રીસીવરના પ્રીમલિફાયર તરીકે થાય છે જેથી બિન-રિલે અંતર બમણું થાય. ઉદાહરણ તરીકે, ઇડીએફએને અપનાવવા, સિસ્ટમ ટ્રાન્સમિશન 1.8GB/S નું અંતર 120 કિ.મી.થી 250 કિ.મી. સુધી વધે છે અથવા તો 400 કિ.મી. સુધી પહોંચે છે. આકૃતિ 2 (બી)-(ડી) મલ્ટિ-રિલે સિસ્ટમ્સમાં opt પ્ટિકલ એમ્પ્લીફાયર્સની એપ્લિકેશન છે; આકૃતિ (બી) એ પરંપરાગત 3 આર રિલે મોડ છે; આકૃતિ (સી) એ 3 આર પુનરાવર્તકો અને opt પ્ટિકલ એમ્પ્લીફાયર્સનો મિશ્ર રિલે મોડ છે; આકૃતિ 2 (ડી) તે એક ઓલ- opt પ્ટિકલ રિલે મોડ છે; All પ્ટિકલ કમ્યુનિકેશન સિસ્ટમમાં, તેમાં સમય અને પુનર્જીવન સર્કિટ્સ શામેલ નથી, તેથી તે થોડો પારદર્શક છે, અને ત્યાં કોઈ “ઇલેક્ટ્રોનિક બોટલ વ્હિસ્કર” પ્રતિબંધ નથી. જ્યાં સુધી બંને છેડે મોકલવા અને પ્રાપ્ત સાધનો બદલવામાં આવે ત્યાં સુધી, નીચા દરથી rate ંચા દરે અપગ્રેડ કરવું સરળ છે, અને opt પ્ટિકલ એમ્પ્લીફાયરને બદલવાની જરૂર નથી.
2) ઓપ્ટિકલ ફાઇબર ડિસ્ટ્રિબ્યુશન નેટવર્કમાં opt પ્ટિકલ એમ્પ્લીફાયરની એપ્લિકેશન
Ical પ્ટિકલ એમ્પ્લીફાયર્સ (ખાસ કરીને ઇડીએફએ) ના ઉચ્ચ પાવર આઉટપુટ ફાયદાઓ બ્રોડબેન્ડ વિતરણ નેટવર્કમાં ખૂબ ઉપયોગી છે (જેમ કેસી.ટી.વી.નેટવર્ક). પરંપરાગત સીએટીવી નેટવર્ક કોક્સિયલ કેબલ અપનાવે છે, જેને દર કેટલાક સો મીટરમાં વિસ્તૃત કરવાની જરૂર છે, અને નેટવર્કની સર્વિસ ત્રિજ્યા લગભગ 7 કિ.મી. Ical પ્ટિકલ એમ્પ્લીફાયર્સનો ઉપયોગ કરીને opt પ્ટિકલ ફાઇબર સીએટીવી નેટવર્ક ફક્ત વિતરિત વપરાશકર્તાઓની સંખ્યામાં મોટા પ્રમાણમાં વધારો કરી શકશે નહીં, પણ નેટવર્ક પાથને મોટા પ્રમાણમાં વિસ્તૃત કરી શકે છે. તાજેતરના વિકાસએ બતાવ્યું છે કે ઓપ્ટિકલ ફાઇબર/હાઇબ્રિડ (એચએફસી) નું વિતરણ બંનેની શક્તિ ખેંચે છે અને તેમાં મજબૂત સ્પર્ધાત્મકતા છે.
આકૃતિ 4 એ ટીવીની 35 ચેનલોના એએમ-વીએસબી મોડ્યુલેશન માટે opt પ્ટિકલ ફાઇબર ડિસ્ટ્રિબ્યુશન નેટવર્કનું ઉદાહરણ છે. ટ્રાન્સમીટરનો પ્રકાશ સ્રોત 1550nm ની તરંગલંબાઇ અને 3.3DBM ની આઉટપુટ પાવર સાથે ડીએફબી-એલડી છે. પાવર ડિસ્ટ્રિબ્યુશન એમ્પ્લીફાયર તરીકે 4 -સ્તરના ઇડીએફએનો ઉપયોગ કરીને, તેની ઇનપુટ પાવર લગભગ -6 ડીબીએમ છે, અને તેની આઉટપુટ પાવર લગભગ 13 ડીબીએમ છે. ઓપ્ટિકલ રીસીવર સંવેદનશીલતા -9.2 ડી બીએમ. વિતરણના 4 સ્તરો પછી, વપરાશકર્તાઓની કુલ સંખ્યા 2.૨ મિલિયન સુધી પહોંચી ગઈ છે, અને નેટવર્ક પાથ દસ કિલોમીટરથી વધુ છે. પરીક્ષણનું વજનવાળા સિગ્નલ-થી-અવાજ ગુણોત્તર 45 ડીબી કરતા વધારે હતું, અને ઇડીએફએ સીએસઓમાં ઘટાડવાનું કારણ બન્યું નહીં.
પોસ્ટ સમય: એપ્રિલ -23-2023