Класифікація та призначення підсилювачів

Основними обмежуючими факторами у ВОСП є загасання, дисперсія та нелінійні оптичні ефекти. У матеріалі даної лекції розглядаються пристрої – оптичні підсилювачі, що компенсують втрати оптичної потужності у ОВ, з’єднувачах, пасивних розгалужувачах і т. ін.

Оптичний підсилювач – пристрій, що забезпечує збільшення потужності оптичного випромінювання. Підсилення світла в оптичних системах здійснюється за рахунок енергії зовнішнього джерела. Основою підсилювача є активне фізичне середовище, у якій завдяки енергетичному підкачуванню збільшується потужність випромінювання. В якості активного середовища застосовуються напівпровідники та скловолокна з різними домішками, наприклад, рідкоземельними елементами (ербієм (Er), неодимом (Nd), празеодимом (Pr), тулієм (Tm)). Накачування цих середовищ здійснюється безперервно або імпульсами. При підсиленні може відбуватися перетворення спектра вхідного сигналу, тобто вихідний сигнал може бути зміщений за частотою. Класифікація різних видів оптичних підсилювачів приведена на рис. 1.

Рисунок 1. Класифікація оптичних підсилювачів.

До підсилювачів, що використовуються в ВОСП, висуваються низка вимог:

- високий коефіцієнт підсилення в заданому діапазоні оптичних частот;

- малі власні шуми;

- нечутливість до поляризації;

- добре узгодження з ВОЛЗ;

- мінімальні нелінійні та лінійні спотворення оптичних сигналів;

- великий динамічний діапазон вхідних сигналів;

- необхідне підсилення багаточастотних (багатохвильових) оптичних сигналів;

- тривалий термін служби;

- мінімальна вартість і т. ін.

Даним вимогам найбільшою мірою відповідають напівпровідникові та волоконні підсилювачі, які налаштовані на вікна прозорості скловолокна (≈0,85; 1,31; 1,55 мкм). Нелінійні підсилювачі поки набули незначного застосування у ВОСП. Однак для деяких перспективних методів передачі, наприклад, солітонних і багатохвильових, їхнє використання може виявитися ключовим. Напівпровідникові та волоконні підсилювачі застосовуються як підсилювачі потужності, що узгоджуються з оптичними передавачами, у якості попередніх підсилювачів перед фотоприймачами, а також – як проміжні станції в ЛТ ВОСП.

Дата добавления: 2014-01-20