Një lloj i zakonshëm i amplifikatorit optik që përdoret në komunikimin optik

Një lloj i zakonshëm iamplifikator optikpërdoret në komunikimin optik

Kur sinjalet optike transmetohen në fibra optike, ndërsa distanca rritet, sinjalet optike gradualisht do të dobësohen dhe madje do të shkaktojnë ndërprerje të komunikimit… Deri në shfaqjen e amplifikatorëve optikë, ato janë si një “stacion karburanti”, duke rimbushur energjinë e sinjaleve optike në mënyrë që ato të mund të transportojnë pa probleme të dhënat në destinacion. Ky numër do t'ju prezantojë një amplifikator optik të zakonshëm në komunikimin optik –amplifikator fibre i dopuar me erbium(Amplifikator optik EDFA).

Një amplifikator fibre i dopuar me erbium, siç sugjeron edhe emri: Erbiumi (Er), një element i rrallë tokësor, është i përfshirë në fibrën e kuarcit. Kur një sinjal optik hyrës kalon nëpër fibrën e dopuar me erbium, jonet trivalente të erbiumit (Er³⁺) do të thithin energjinë e dritës së pompës dhe do të kalojnë në një nivel më të lartë energjie. Numri i grimcave në gjendje të ngacmuar i nënshtrohet inversionit. Nën induksionin e dritës së sinjalit hyrës, jonet e rrallë tokësor në gjendje të ngacmuar i nënshtrohen emetimit të stimuluar dhe lëshojnë fotone me të njëjtën frekuencë si drita e sinjalit, duke arritur kështu amplifikim optik.
Komponentët që përbëjnë njëAmplifikator optik EDFANë përgjithësi përfshijnë bashkues optikë (shpesh duke përdorur multiplekserë ndarjeje gjatësie vale WDM), izolatorë optikë, fibra të dopuara me erbium, filtra dhe burime pompe. Midis tyre, bashkuesja optike kombinon me zgjuarsi dritën hyrëse dhe dritën e pompës për të siguruar që sinjali të injektohet me saktësi në fibrën e dopuar me erbium; roli i izolatorit optik është të shtypë reflektimin e padobishëm të dritës në rrugën optike për të parandaluar formimin e sinjaleve të panevojshme të ndërhyrjes, duke siguruar transmetimin unidireksional të sinjalit; filtri optik largon zhurmën e padëshiruar për të përmirësuar raportin sinjal-zhurmë dhe për të siguruar qartësinë e transmetimit të informacionit.
Aktualisht, studiuesit po zhvillojnë amplifikatorë me fibra me dy banda (DBFA) dhe amplifikatorë me bandë ultra të gjerë (UWOA), duke synuar të zgjerojnë brezin e fitimit në të gjithë brezin e frekuencës së multipleksimit të ndarjes së gjatësisë së valës (WDM). Kohët e fundit, një ekip i përbashkët kërkimor nga institutet kërkimore evropiane ka zhvilluar një amplifikator parametrik të valës udhëtuese bazuar në çipa fotonikë. Përmes një strukture kompakte, ai arrin amplifikim të sinjalit me bandë ultra të gjerë, me një brez të gjerë prej 140 nm (tre herë më të madh se EDFA tradicionale), dhe vëllimi është zvogëluar në nivelin e centimetrit, duke ofruar mbështetje me shpejtësi ultra të lartë për qendrat e të dhënave dhe informatikën IA. Këta "super amplifikatorë" do të mbështesin transmetimin e mbi njëqind gjatësive të valës për fibër, duke hedhur themelet për komunikimin holografik dhe fabrikat inteligjente dhe aplikime të tjera në epokën 6G.