پاورپوینت مزایا و معایب تقویت کننده فیبر نوری مبتنی بر اربیوم

بخشی از پاورپوینت

اسلاید 1 :

به نام خدا

اسلاید 2 :

موضوع گزارش :
مزایا و معایب تقویت کننده فیبر نوری مبتنی بر اربیوم

اسلاید 3 :

تقویت کننده فیبر نوری مبتنی بر اربیوم (EDFA)
آشنایی کلی با تقویت کننده های نوری
معرفی تقویت کننده فیبر نوری مبتنی اربیوم
تقویت کننده اربیوم بهبود یافته
جمع بندی و ارائه نظرات
فهرست مطالب

اسلاید 4 :

مقدمه
امروزه از مخابرات نوری به طور گسترده برای انتقال اطلاعات استفاده می شود
در گذشته برای تقویت پالس های نوری در فواصل طولانی ، از تکرار کننده های الکترونیکی استفاده می شد
امروزه با استفاده از یک تقويت كننده نوری ، سيگنال نوري را به طورمستقيم و بدون تبديل آن به الكتريكي تقويت مي شود
2/19

اسلاید 5 :

افزایش سرعت و ظرفیت سیستم های مخابراتی

اسلاید 6 :

مکانهای قرار گرفتن تقویت‎کننده نوری
تقویت کننده های توان(بوستر)
تقویت‎کننده‎های روی خط
پیش تقویت کننده ها قبل از آشکارسازی
 

اسلاید 7 :

مهمترین تقویت‎کننده نوری
تقویت کننده نوری نیمه هادی (SOC)
تقویت‎کننده‎های نوری رامان (RAMAN)
تقویت‎کننده‎های نوری آلاییده با عناصر خانواده لانتانید ها(REDFA)
اربيم (Erbium)

پرازئوديميم (Praseodymium)

نئو ديميم (Neodymium)

اسلاید 8 :

تقویت کننده نوری نیمه هادی (SOC)
هنگامی که یک سیگنال نوری به ناحیه فعال در این ساختار اعمال شود بین دو وجه عقب و جلو می‎رود و عمل تقویت‎کنندگی آغاز می‎گردد .وقتي شدت نور از یک مقدار آستانه بیشتر شود،از وجه انتهايي که ضریب بازتابش کمتری دارد خارج مي گردد.
پهناي باند مناسب دارند.
ضريب انعكاس وجوه R=0.3 (كمتر از ديود ليزر)

اسلاید 9 :

تقویت‎کننده‎های نوری رامان (RAMAN)
اين تقويت‎كننده بر اساس پراكندگي رامن تحريك شده (SRS) عمل مي‎كند.

تقويت كننده Raman بايد با يك پرتو شديد پمپ شود تا گين كافي را فراهم كند.

پرتو سيگنال براي تقويت شدن بايد فركانسي پايين تر از پمپ داشته باشد.

اسلاید 10 :

تقویت کننده نوری اربیوم
بهترين و پركاربردترين نوعREDFA است.
گستره طول موج بين 1530-1570 nm را تقويت مي نمايد به همين علت تقويت كننده مناسبي براي سيستم هاي WDM است.

اسلاید 11 :

عملکرد تقویت کننده نوری اربیوم
بهترين عملكرد وقتي است كه پرتو پمپ در طول موج 980 nm باشد.

اسلاید 12 :

گسیل خود به خودی در تقویت کننده اربیوم :
در فیبر های نوری علاوه بر گسیل القایی گسیل خود به خود(ASE) نیز صورت می گیرد که باعث نویز در تقویت کننده می شود.
شکل 2-1ترازهای انرژی یون اربیوم

اسلاید 13 :

طیف بهره در تقویت کننده اربیوم :
شکل 2-2 طیف بهره تقویت کننده اربیوم[2]
اين تقويت كننده اگر تحريك نوري بيش تر از %50 داشته باشند، بيش ترين تقويت نور در طول موج 1535nm اتفاق مي افتد.
در اين ناحيه اگر سطح تحريك كم باشد، اتلاف زياد شده و اگر سطح تحريك زياد باشد، بيش ترين بهره خروجي
را خواهيم داشت.

اسلاید 14 :

مزایا و معایب تقویت کننده اربیوم :

اسلاید 15 :

مقایسه عملکرد تقویت کننده :

اسلاید 16 :

تقویت کننده های هیبریدی(نیمه هادی - اربیوم)
شکل 3-2 طیف توان خروجی طبقه اول کننده اربیوم[4]
برای بهبود پهنای باند از ساختار دو طبقه استفاده می شود، طبقه اول را تقویت کننده فیبر نوری مبتنی بر اربیوم و طبقه دوم تقویت کننده نوری نیمه هادی تشکیل می دهند.
شکل 3-1 طیف توان خروجی طبقه اول کننده اربیوم[4]

اسلاید 17 :

تقویت کننده های هیبریدی(نیمه هادی - اربیوم)
برای افزایش ظرفیت شبکه نوری می توان از تقویت کننده اربیومی و رامان به طور هم زمان در شبکه استفاده کرد .
شکل 3-3 ساختار تقویت کننده رامان - اربیوم[5]

اسلاید 18 :

لیزر پمپ
کوپلر WDM
فیبر دوپ شده با Erbium
ورودی و خروجی
تقویت کننده اربیوم

اسلاید 19 :

جمع بندی :
تقويت كننده فيبر نوري مبتني بر اربیوم پهناي باند وسيعي دارد.
اين تقويت كننده، نور با طول موج 1.5μm را به طور مؤثرتري مي تواند تقويت كند كه در اين طول موج اتلاف فيبرهاي نوري مينيمم است.
اين تقويت كننده در سيستم هاي ارتباط راه دور با فيبرهاي نوري طولاني كاربرد وسيعي دارند.
براي عملكرد مناسب اين تقويت كننده ها با تقويت كنندگي بالا، بايد دماي ديود ليزري و جريان تزريقي به طور مناسبي انتخاب شوند.
برای افزایش پهنای باند باید ار ساختار هیبریدی (اربیوم – نیمه هادی) استفاده شود .
برای افزایش ظرفیت شبکه ساختار ترکیبی اربیوم – رامان پیشنهاد می شود