TAILIEUCHUNG - Nguyên lý hoạt động của EDFA

Quá trình bức xạ xảy ra trong EDFA nhìn chung có thể được phân cấp thành bức xạ kích thích và bức xạ tự phát. Khi các ion Erbium Er3+ được kích thích từ trạng thái nền thông qua sự hấp thụ ánh sáng bơm, nó sẽ phân rã không phát xạ từ các mức năng lượng cao hơn cho tới khi tiến tới trạng thài siêu bền 4I13/2 . | Nguyên lý hoạt động của EDFA Cách 1: Quá trình bức xạ xảy ra trong EDFA nhìn chung có thể được phân cấp thành bức xạ kích thích và bức xạ tự phát. Khi các ion Erbium Er3+ được kích thích từ trạng thái nền thông qua sự hấp thụ ánh sáng bơm, nó sẽ phân rã không phát xạ từ các mức năng lượng cao hơn cho tới khi tiến tới trạng thài siêu bền 4I13/2 . Tín hiệu quang sẽ đi đến các Erbium đã được kích thích. Quá trình bức xạ kích thích sẽ xảy ra các photon phụ có cùng pha và hướng như tín hiệu tới. Như vậy đã đạt được quá trình khuếch đại quang trong EDFA. Các ion đã được kích thích mà không tương tác với ánh sáng tới sẽ phân rã tự phát tới trạng thái nền với hằng số thời gian xấp xỉ 10ms. Phát xạ tự phát SE (Spontaneous Emisson) có pha và hướng ngẫu nhiên. Tiêu biểu có ít hơn 1% phát xạ tự phát được giữ lại bởi mode sợi quang và nó trở thành các nguồn nhiễu quang. Ở đầu ra của bộ khuếch đại quang EDFA không những tín hiệu được khuếch đại mà nhiễu này cũng sẽ được khuếch đại và tạo ra bức xạ tự phát được khuếch đại ASE (Amplified Spontaneous Emisson). ASE là suy giảm tỷ lệ trên nhiễu của tín hiệu qua bộ khuếch đại. Cách 2: Nguyên lý khuếch đại của EDFA được dựa trên hiện tượng phát xạ kích thích Quá trình khuếch đại tín hiệu quang trong EDFA có thể được thực hiện theo các bước như sau (xem hình 1) Hình 1: quá trình khuếch đại tín hiệu xảy ra EDFA với hai bước sóng bớm 980 nm và 1480 nm - Khi sử dụng nguồn bơm laser 980nm, các ion Er3+ ở vùng nền sẽ hấp thụ năng lượng tử từ các photon (có năng lượng Ephoton = ) và chuyển sang trạng thái năng lượng cao hơn ở vùng bơm (pumping band) (1) - Tại vùng bơm các Er3+ phân rã không bức xạ rất nhanh (khoảng 1micro s) và chuyển xuống vùng giả bền (2) - Khi sử dụng nguồn bơm laser 1480 nm, các ion Er3+ ở vùng nền sẽ hấp thụ năng lượng từ các photon (có năng lượng Ephoton = eV) và chuyển sang trạng thái năng lượng cao hơn ở đỉnh của vùng giả bền (3) - Các ion Er trong vùng giả bền luôn có khuynh hướng chuyển xuống vùng năng lượng thấp (vùng có mật độ điện tử cao) (4) - Sau khoảng thời gian sống (khoảng 10ms), nếu không được kích thích bởi các photon có năng lượng thích hợp (phát xạ kích thích) các ion Er3+ sẽ chuyển sang trạng thái năng lượng thấp hơn ở vùng nền và phát xạ ra photon (phát xạ tự phát) (5). Khi cho tín hiệu ánh sáng đi vào EDFA, sẽ xả đồng thời hai hiện tượng sau: - Các photon tín hiệu bị hấp thụ bởi các ion Er ở vùng nền (6). Tín hiệu ánh sáng bị suy hao - Các photon tín hiệu kích thích các ion Er3+ ở vùng giả bền (7) . Hiện tượng phát xạ kích thích xảy ra. Khi đó, các ion Er3+ bị kích thích sẽ chuyển sang trạng thái năng lượng từ mức năng lượng cao ở vùng giả bền xuống mức năng lượng thấp ở vùng nền và phát xạ photon mới có cùng hướng truyền, cùng phân cực, cùng pha và cùng bước sóng. Tín hiệu ánh sáng được khuếch đại. Độ rộng giữa vùng giả bền và vùng nền cho phép sự phát xạ kích thích (khuếch đại) xảy ra trong khoảng bước sóng 1530 nm – 1565nm. Đ ũng là vùng bước sóng hoạt động của EDFA. Độ lợi khuếch đại giảm nhanh chóng tại các bước sóng lớn hơn 1565 nm và bằng 0 dB tại bước sóng 1616 nm.

• Kĩ thuật Viễn thông
• giáo trình điện tử viễn thông
• thiết kế mạng viễn thông
• thiết bị viễn thông
• Nguyên lý khuếch đại của EDFA
• bộ khuếch đại
• Điện tử viễn thông
• Bài giảng
• Tiếng Anh chuyên ngành
• tài liệu Điện tử Viễn thông
• bài giảng Điện tử Viễn thông
• đa truy nhập vô tuyến
• tổng quan về viễn thông
• hệ điều hành mạng
• đề cương kỹ thuật viễn thông
• giải pháp mạng
• tài liệu viễn thông
• Quản lí mạng viễn thông
• Hệ thống viễn thông
• Băng thống viễn thông
• Độ méo tín hiệu
• Tín hiệu số
• dịch vụ viễn thông
• lý thuyết viễn thông
• giáo trình viễn thông
• mạng viễn thông
• Giáo trình Toán học ứng dụng
• Toán học ứng dụng trong điện tử viễn thông
• Quá trình ngẫu nhiên
• Quá trình Poisson
• Phân loại quá trình ngẫu nhiên
• Kỹ thuật điện tử viễn thông
• Giáo trình Nhập môn Điện tử và truyền thông
• Điện tử và truyền thông
• Tự động hóa
• Kỹ thuật điện tử
• ngành điện tử
• Giáo trình điện tử
• điện tử công nghiệp
• điện điện tử
• Hệ thống viễn thông điện tử
• công nghệ viễn thông điện tử
• Công nghệ chuyển mạch
• hệ thống chuyển mạch
• Hệ thống thông tin quang vô tuyến
• viễn thông hà nội
• công ty điện lực hà nội
• tiểu luận
• Mạng điện thoại
• Kênh thuê riêng
• giáo trình Điện tử số
• bài giảng Điện tử số
• tài liệu Điện tử số
• bài giảng viễn thông
• điện tử số
• đường truyền cáp quang
• lý thuyết thông tin
• Mạng Viễn Thông kĩ thuật chuyển mạch
• Cơ sở viễn thông
• Tương tử số
• Kỹ thuật viễn thông
• Phép biến đổi laplace
• Bất đẳng thức Cauchy
• Dạng phức của chuỗi Fourier
• lý thuyết trải phổ
• thông tin di động
• hệ thống thông tin
• mạng thông tin
• chuyên ngành viễn thông