1. ერბიუმით დოპირებული ბოჭკო
ერბიუმი იშვიათმიწა ელემენტია, რომლის ატომური ნომერია 68 და ატომური წონაა 167.3. ნახაზზე ნაჩვენებია ერბიუმის იონის ელექტრონული ენერგიის დონე, ხოლო ქვედა ენერგეტიკული დონიდან ზედა ენერგეტიკულ დონეზე გადასვლა შეესაბამება სინათლის შთანთქმის პროცესს. ზედა ენერგეტიკული დონიდან ქვედა ენერგეტიკულ დონეზე გადასვლა შეესაბამება სინათლის გამოსხივების პროცესს.
2. EDFA პრინციპი
EDFA იყენებს ერბიუმის იონებით დოპირებულ ბოჭკოს, როგორც გამაძლიერებელ საშუალებას, რომელიც ტუმბოს სინათლის ქვეშ წარმოქმნის პოპულაციის ინვერსიას. ის ახორციელებს სტიმულირებულ გამოსხივების გაძლიერებას სიგნალის სინათლის ინდუქციის ქვეშ.
ერბიუმის იონებს სამი ენერგეტიკული დონე აქვთ. ისინი ყველაზე დაბალ ენერგეტიკულ დონეზე, E1-ზე არიან, როდესაც ისინი არ აღიგზნებიან არცერთი სინათლით. როდესაც ბოჭკო განუწყვეტლივ აღიგზნება ტუმბოს სინათლის წყაროს ლაზერით, ძირითად მდგომარეობაში მყოფი ნაწილაკები ენერგიას იძენენ და გადადიან უფრო მაღალ ენერგეტიკულ დონეზე. მაგალითად, E1-დან E3-ზე გადასვლისას, რადგან ნაწილაკი არასტაბილურია E3-ის მაღალ ენერგეტიკულ დონეზე, ის სწრაფად გადავა მეტასტაბილურ E2 მდგომარეობაში არაგამოსხივების გარდამავალი პროცესის დროს. ამ ენერგეტიკულ დონეზე ნაწილაკებს შედარებით ხანგრძლივი გადარჩენის სიცოცხლე აქვთ. ტუმბოს სინათლის წყაროს უწყვეტი აგზნების გამო, E2 ენერგეტიკულ დონეზე ნაწილაკების რაოდენობა გააგრძელებს ზრდას და E1 ენერგეტიკულ დონეზე ნაწილაკების რაოდენობა გაიზრდება. ამ გზით, ერბიუმით დოპირებულ ბოჭკოში ხორციელდება პოპულაციის ინვერსიული განაწილება და ხელმისაწვდომია ოპტიკური გაძლიერების შესწავლის პირობები.
როდესაც შემავალი სიგნალის ფოტონის ენერგია E=hf ზუსტად უდრის E2-სა და E1-ს შორის ენერგეტიკული დონის სხვაობას, E2-E1=hf, მეტასტაბილურ მდგომარეობაში მყოფი ნაწილაკები სტიმულირებული გამოსხივების სახით გადავლენ ძირითად E1 მდგომარეობაში. გამოსხივება და შემავალი ფოტონები სიგნალში იდენტურია ფოტონებისა, რაც მნიშვნელოვნად ზრდის ფოტონების რაოდენობას, რაც შემავალ ოპტიკურ სიგნალს ერბიუმის დოპირებულ ბოჭკოში ძლიერ გამოსავალ ოპტიკურ სიგნალად აქცევს, რაც ოპტიკური სიგნალის პირდაპირ გაძლიერებას უზრუნველყოფს.
2. სისტემის დიაგრამა და მოწყობილობის ძირითადი შესავალი
2.1. L-ზოლიანი ოპტიკურ-ბოჭკოვანი გამაძლიერებელი სისტემის სქემატური დიაგრამა შემდეგია:
2.2. ერბიუმის დოპირებული ბოჭკოს სპონტანური გამოსხივების ASE სინათლის წყაროს სისტემის სქემატური დიაგრამა შემდეგია:
მოწყობილობის შესავალი
1.ROF -EDFA -HP მაღალი სიმძლავრის ერბიუმის დოპირებული ბოჭკოვანი გამაძლიერებელი
| პარამეტრი | ერთეული | მინ | ტიპი | მაქს | |
| ოპერაციული ტალღის დიაპაზონი | nm | 1525 წელი | 1565 წელი | ||
| შეყვანის სიგნალის სიმძლავრის დიაპაზონი | დბმ | -5 | 10 | ||
| გაჯერების გამომავალი ოპტიკური სიმძლავრე | დბმ | 37 | |||
| გაჯერების გამომავალი ოპტიკური სიმძლავრის სტაბილურობა | dB | ±0.3 | |||
| ხმაურის ინდექსი @ შეყვანის 0dBm | dB | 5.5 | 6.0 | ||
| შეყვანის ოპტიკური იზოლაცია | dB | 30 | |||
| გამომავალი ოპტიკური იზოლაცია | dB | 30 | |||
| შეყვანის დაბრუნების დანაკარგი | dB | 40 | |||
| გამომავალი შემოსავლის დანაკარგი | dB | 40 | |||
| პოლარიზაციაზე დამოკიდებული გაძლიერება | dB | 0.3 | 0.5 | ||
| პოლარიზაციის რეჟიმის დისპერსია | ps | 0.3 | |||
| შეყვანის ტუმბოს გაჟონვა | დბმ | -30 | |||
| გამომავალი ტუმბოს გაჟონვა | დბმ | -30 | |||
| ოპერაციული ძაბვა | V(AC) | 80 | 240 | ||
| ბოჭკოვანი ტიპი | SMF-28 | ||||
| გამომავალი ინტერფეისი | FC/APC | ||||
| საკომუნიკაციო ინტერფეისი | RS232 | ||||
| პაკეტის ზომა | მოდული | mm | 483×385×88 (2U თარო) | ||
| სამუშაო მაგიდა | mm | 150×125×35 | |||
2.ROF -EDFA -B ერბიუმის დოპირებული ბოჭკოვანი სიმძლავრის გამაძლიერებელი
| პარამეტრი | ერთეული | მინ | ტიპი | მაქს | ||
| ოპერაციული ტალღის დიაპაზონი | nm | 1525 წელი | 1565 წელი | |||
| გამომავალი სიგნალის სიმძლავრის დიაპაზონი | დბმ | -10 | ||||
| მცირე სიგნალის გაძლიერება | dB | 30 | 35 | |||
| გაჯერების ოპტიკური გამომავალი დიაპაზონი * | დბმ | 17/20/23 | ||||
| ხმაურის ფიგურა ** | dB | 5.0 | 5.5 | |||
| შეყვანის იზოლაცია | dB | 30 | ||||
| გამომავალი იზოლაცია | dB | 30 | ||||
| პოლარიზაციისგან დამოუკიდებელი გაძლიერება | dB | 0.3 | 0.5 | |||
| პოლარიზაციის რეჟიმის დისპერსია | ps | 0.3 | ||||
| შეყვანის ტუმბოს გაჟონვა | დბმ | -30 | ||||
| გამომავალი ტუმბოს გაჟონვა | დბმ | -40 | ||||
| ოპერაციული ძაბვა | მოდული | V | 4.75 | 5 | 5.25 | |
| სამუშაო მაგიდა | V(AC) | 80 | 240 | |||
| ოპტიკურ-ბოჭკოვანი | SMF-28 | |||||
| გამომავალი ინტერფეისი | FC/APC | |||||
| ზომები | მოდული | mm | 90×70×18 | |||
| სამუშაო მაგიდა | mm | 320×220×90 | ||||
3. ROF -EDFA -P მოდელის ერბიუმის დოპირებული ბოჭკოვანი გამაძლიერებელი
| პარამეტრი | ერთეული | მინ | ტიპი | მაქს | |
| ოპერაციული ტალღის დიაპაზონი | nm | 1525 წელი | 1565 წელი | ||
| შეყვანის სიგნალის სიმძლავრის დიაპაზონი | დბმ | -45 | |||
| მცირე სიგნალის გაძლიერება | dB | 30 | 35 | ||
| გაჯერების ოპტიკური სიმძლავრის გამომავალი დიაპაზონი * | დბმ | 0 | |||
| ხმაურის ინდექსი ** | dB | 5.0 | 5.5 | ||
| შეყვანის ოპტიკური იზოლაცია | dB | 30 | |||
| გამომავალი ოპტიკური იზოლაცია | dB | 30 | |||
| პოლარიზაციაზე დამოკიდებული გაძლიერება | dB | 0.3 | 0.5 | ||
| პოლარიზაციის რეჟიმის დისპერსია | ps | 0.3 | |||
| შეყვანის ტუმბოს გაჟონვა | დბმ | -30 | |||
| გამომავალი ტუმბოს გაჟონვა | დბმ | -40 | |||
| ოპერაციული ძაბვა | მოდული | V | 4.75 | 5 | 5.25 |
| სამუშაო მაგიდა | V(AC) | 80 | 240 | ||
| ბოჭკოვანი ტიპი | SMF-28 | ||||
| გამომავალი ინტერფეისი | FC/APC | ||||
| პაკეტის ზომა | მოდული | mm | 90*70*18 | ||
| სამუშაო მაგიდა | mm | 320*220*90 | |||