Оптический усилитель (статья) — различия между версиями
UstNA (обсуждение | вклад) (Новая страница: «По мере распространения оптического сигнала происходит его ослабление. В коаксиальных ли...») |
UstNA (обсуждение | вклад) |
||
| (не показана 1 промежуточная версия этого же участника) | |||
| Строка 1: | Строка 1: | ||
| − | По мере распространения оптического сигнала происходит его ослабление. В коаксиальных линиях передачи для компенсации потерь сигнала при распространении по кабелю и на отводах разветвителей применяют широкополосные усилители. Оптические усилители, способные компенсировать потери при распространении сигнала в оптической среде, были выделены в самостоятельное направление развития оптической техники лишь в 80-х годах XX века. Существует две категории ретрансляторов, обеспечивающих передачу сигнала на большие расстояние: повторители и оптические усилители. В волоконно-оптических системах локальных сетей, где передаются импульсные сигналы, значительно больше распространены повторители. При построении оптических магистралей с необходимостью трансляции аналоговых сигналов применяют, как правило, оптические усилители. <br /> | + | == Повторители и усилители== |
| + | По мере распространения оптического сигнала происходит его ослабление. В [[пара|коаксиальных]] [[ линия передачи|линиях передачи]] для компенсации потерь сигнала при распространении по [[кабельное изделие|кабелю]] и на отводах разветвителей применяют широкополосные усилители. Оптические усилители, способные компенсировать потери при распространении сигнала в оптической среде, были выделены в самостоятельное направление развития оптической техники лишь в 80-х годах XX века. Существует две категории ''ретрансляторов'', обеспечивающих передачу сигнала на большие расстояние: ''повторители'' и ''оптические усилители''. | ||
| + | В [[ волоконно-оптическая система передачи|волоконно-оптических системах]] локальных сетей, где передаются импульсные сигналы, значительно больше распространены повторители. При построении оптических магистралей с необходимостью трансляции аналоговых сигналов применяют, как правило, оптические усилители. <br /> | ||
Повторитель сначала преобразует оптический сигнал в электрическую форму, усиливает, корректирует, а затем снова преобразует в оптический сигнал. Можно представить повторитель как последвательно соединенные приемный и передающий оптические модули. <br /> | Повторитель сначала преобразует оптический сигнал в электрическую форму, усиливает, корректирует, а затем снова преобразует в оптический сигнал. Можно представить повторитель как последвательно соединенные приемный и передающий оптические модули. <br /> | ||
Оптический усилитель, в отличие от повторителя, не осуществляет оптоэлектронного преобразования,а сразу производит усиление оптического сигнала. Они в равной степени усиливают как входной сигнал, так и шум. Кроме того, они вносят собственный шум в выходной оптический сигнал. <br /> | Оптический усилитель, в отличие от повторителя, не осуществляет оптоэлектронного преобразования,а сразу производит усиление оптического сигнала. Они в равной степени усиливают как входной сигнал, так и шум. Кроме того, они вносят собственный шум в выходной оптический сигнал. <br /> | ||
| + | == Виды оптических усилителей == | ||
Существуют следующие виды оптических усилителей: | Существуют следующие виды оптических усилителей: | ||
| − | *с резонатором Фабри-Перо ( применяются для усиления одного канала одной длины волны, обеспечивают высокий коэффициент усиления в очень узком, но широко перестраиваемом спектральном диапазоне); | + | *с резонатором Фабри-Перо ( применяются для усиления одного [[ канал связи|канала]] одной длины волны, обеспечивают высокий коэффициент усиления в очень узком, но широко перестраиваемом спектральном диапазоне); |
* на волокне, использующие бриллюэновское рассеяние (используются для усиления одного канала); | * на волокне, использующие бриллюэновское рассеяние (используются для усиления одного канала); | ||
* на волокне, использующие рамановское рассеяние (используются для усиления нескольких каналов одновременно); | * на волокне, использующие рамановское рассеяние (используются для усиления нескольких каналов одновременно); | ||
| + | *полупроводниковые лазерные усилители (ППЛУ), для усиления большого числа каналов в широкой области длин волн одновременно; | ||
| + | * на примесном волокне (для усиления большого числа каналов в широкой области длин волн одновременно). | ||
| + | Однако наибольшее применение нашли оптические усилители на примесном [[ оптическое волокно|волокне]]. В процессе изготовления основной материал легируется редкоземельным металлом. Его ионы создают активную среду для усиления в определенных полосах длин волн, соответствующих полосам поглощения легирующего материала. Примесные ионы могут быть легко возбуждены излучением лазерной накачки соответствующих длин волн, а затем относительно легко могут быть ( под воздействием принятого информационного светового сигнала) сбросить возбужденные электроны на нижний уровень в процессе релаксации. Особенности работы усилителя во многом зависят от типа примесей и от диапазона длин волн, в пределах которого он должен усиливать сигнал. Для окна прозрачности 1550нм используется [[ EDFA|усилитель на оптическом волокне, легированном эрбием (EDFA)]]. | ||
Текущая версия на 15:01, 24 октября 2011
Повторители и усилители[править]
По мере распространения оптического сигнала происходит его ослабление. В коаксиальных линиях передачи для компенсации потерь сигнала при распространении по кабелю и на отводах разветвителей применяют широкополосные усилители. Оптические усилители, способные компенсировать потери при распространении сигнала в оптической среде, были выделены в самостоятельное направление развития оптической техники лишь в 80-х годах XX века. Существует две категории ретрансляторов, обеспечивающих передачу сигнала на большие расстояние: повторители и оптические усилители.
В волоконно-оптических системах локальных сетей, где передаются импульсные сигналы, значительно больше распространены повторители. При построении оптических магистралей с необходимостью трансляции аналоговых сигналов применяют, как правило, оптические усилители.
Повторитель сначала преобразует оптический сигнал в электрическую форму, усиливает, корректирует, а затем снова преобразует в оптический сигнал. Можно представить повторитель как последвательно соединенные приемный и передающий оптические модули.
Оптический усилитель, в отличие от повторителя, не осуществляет оптоэлектронного преобразования,а сразу производит усиление оптического сигнала. Они в равной степени усиливают как входной сигнал, так и шум. Кроме того, они вносят собственный шум в выходной оптический сигнал.
Виды оптических усилителей[править]
Существуют следующие виды оптических усилителей:
- с резонатором Фабри-Перо ( применяются для усиления одного канала одной длины волны, обеспечивают высокий коэффициент усиления в очень узком, но широко перестраиваемом спектральном диапазоне);
- на волокне, использующие бриллюэновское рассеяние (используются для усиления одного канала);
- на волокне, использующие рамановское рассеяние (используются для усиления нескольких каналов одновременно);
- полупроводниковые лазерные усилители (ППЛУ), для усиления большого числа каналов в широкой области длин волн одновременно;
- на примесном волокне (для усиления большого числа каналов в широкой области длин волн одновременно).
Однако наибольшее применение нашли оптические усилители на примесном волокне. В процессе изготовления основной материал легируется редкоземельным металлом. Его ионы создают активную среду для усиления в определенных полосах длин волн, соответствующих полосам поглощения легирующего материала. Примесные ионы могут быть легко возбуждены излучением лазерной накачки соответствующих длин волн, а затем относительно легко могут быть ( под воздействием принятого информационного светового сигнала) сбросить возбужденные электроны на нижний уровень в процессе релаксации. Особенности работы усилителя во многом зависят от типа примесей и от диапазона длин волн, в пределах которого он должен усиливать сигнал. Для окна прозрачности 1550нм используется усилитель на оптическом волокне, легированном эрбием (EDFA).
