1. الألياف المشبعة بالإربيوم
الإربيوم عنصر أرضي نادر، عدده الذري 68 ووزنه الذري 167.3. يوضح الشكل مستوى الطاقة الإلكترونية لأيون الإربيوم، ويتوافق انتقاله من مستوى الطاقة الأدنى إلى مستوى الطاقة الأعلى مع عملية امتصاص الضوء. أما انتقاله من مستوى الطاقة الأعلى إلى مستوى الطاقة الأدنى فيتوافق مع عملية انبعاث الضوء.
2. مبدأ EDFA
يستخدم EDFA أليافًا مُشبّعة بأيونات الإربيوم كوسط كسب، مما يُنتج انعكاسًا سكانيًا تحت ضوء المضخة. ويُحقق تضخيمًا إشعاعيًا مُحفّزًا تحت تأثير ضوء الإشارة.
تحتوي أيونات الإربيوم على ثلاثة مستويات طاقة. وهي عند أدنى مستوى طاقة، E1، عندما لا تُثار بأي ضوء. عندما تُثار الألياف باستمرار بواسطة ليزر مصدر ضوء المضخة، تكتسب الجسيمات في الحالة الأرضية طاقة وتنتقل إلى مستوى طاقة أعلى. على سبيل المثال، عند الانتقال من E1 إلى E3، نظرًا لعدم استقرار الجسيم عند مستوى الطاقة العالي E3، فسوف ينخفض بسرعة إلى الحالة شبه المستقرة E2 في عملية انتقال غير إشعاعية. عند هذا المستوى من الطاقة، تتمتع الجسيمات بعمر بقاء طويل نسبيًا. بسبب الإثارة المستمرة لمصدر ضوء المضخة، سيستمر عدد الجسيمات عند مستوى الطاقة E2 في الزيادة، وسيزداد عدد الجسيمات عند مستوى الطاقة E1. وبهذه الطريقة، يتحقق توزيع الانعكاس السكاني في الألياف المشبعة بالإربيوم، وتتوفر شروط تعلم التضخيم البصري.
عندما تكون طاقة فوتون إشارة الدخل E=hf مساوية تمامًا لفرق مستوى الطاقة بين E2 وE1، E2-E1=hf، تنتقل الجسيمات في الحالة شبه المستقرة إلى الحالة الأرضية E1 على شكل إشعاع مُحفَّز. يتطابق الإشعاع والفوتونات في الإشارة مع الفوتونات الداخلة، مما يزيد بشكل كبير من عددها، مما يجعل إشارة الدخل الضوئية إشارة خرج ضوئية قوية في الألياف المُشبَّعة بالإربيوم، مما يُحقِّق تضخيمًا مباشرًا للإشارة الضوئية.
2. مخطط النظام ومقدمة عن الجهاز الأساسي
٢.١. الرسم التخطيطي لنظام تضخيم الألياف الضوئية في النطاق L هو كما يلي:
٢.٢. الرسم التخطيطي لنظام مصدر ضوء ASE للانبعاث التلقائي للألياف المُشبَّعة بالإربيوم هو كما يلي:
مقدمة عن الجهاز
1.ROF -EDFA -HP مضخم ألياف عالي القدرة مدعم بالإربيوم
| المعلمة | وحدة | الحد الأدنى | النوع | الأعلى | |
| نطاق الطول الموجي التشغيلي | nm | 1525 | 1565 | ||
| نطاق طاقة إشارة الإدخال | ديسيبل ميلي واط | -5 | 10 | ||
| طاقة بصرية ناتجة عن التشبع | ديسيبل ميلي واط | 37 | |||
| استقرار الطاقة البصرية لمخرجات التشبع | dB | ±0.3 | |||
| مؤشر الضوضاء عند الإدخال 0 ديسيبل ميلي واط | dB | 5.5 | 6.0 | ||
| عزل بصري للإدخال | dB | 30 | |||
| عزل بصري للإخراج | dB | 30 | |||
| خسارة إرجاع الإدخال | dB | 40 | |||
| خسارة عودة الإخراج | dB | 40 | |||
| مكسب يعتمد على الاستقطاب | dB | 0.3 | 0.5 | ||
| تشتت وضع الاستقطاب | ps | 0.3 | |||
| تسرب مضخة الإدخال | ديسيبل ميلي واط | -30 | |||
| تسرب مضخة الإخراج | ديسيبل ميلي واط | -30 | |||
| جهد التشغيل | فولت (تيار متردد) | 80 | 240 | ||
| نوع الألياف | إس إم إف-28 | ||||
| واجهة الإخراج | نادي كرة القدم/مؤتمر التقدم التقدمي | ||||
| واجهة الاتصال | RS232 | ||||
| حجم العبوة | الوحدة | mm | 483×385×88 (رف 2U) | ||
| سطح المكتب | mm | 150×125×35 | |||
2.مضخم طاقة الألياف المشبع بالإربيوم ROF-EDFA-B
| المعلمة | وحدة | الحد الأدنى | النوع | الأعلى | ||
| نطاق الطول الموجي التشغيلي | nm | 1525 | 1565 | |||
| نطاق طاقة إشارة الخرج | ديسيبل ميلي واط | -10 | ||||
| كسب إشارة صغيرة | dB | 30 | 35 | |||
| نطاق الإخراج البصري المشبع * | ديسيبل ميلي واط | 17/20/23 | ||||
| رقم الضوضاء ** | dB | 5.0 | 5.5 | |||
| عزل الإدخال | dB | 30 | ||||
| عزل الإخراج | dB | 30 | ||||
| مكسب مستقل عن الاستقطاب | dB | 0.3 | 0.5 | |||
| تشتت وضع الاستقطاب | ps | 0.3 | ||||
| تسرب مضخة الإدخال | ديسيبل ميلي واط | -30 | ||||
| تسرب مضخة الإخراج | ديسيبل ميلي واط | -40 | ||||
| جهد التشغيل | وحدة | V | 4.75 | 5 | 5.25 | |
| سطح المكتب | فولت (تيار متردد) | 80 | 240 | |||
| الألياف البصرية | إس إم إف-28 | |||||
| واجهة الإخراج | نادي كرة القدم/مؤتمر التقدم التقدمي | |||||
| أبعاد | وحدة | mm | 90×70×18 | |||
| سطح المكتب | mm | 320×220×90 | ||||
3. مضخم الألياف المضاف إليه الإربيوم من طراز ROF -EDFA -P
| المعلمة | وحدة | الحد الأدنى | النوع | الأعلى | |
| نطاق الطول الموجي التشغيلي | nm | 1525 | 1565 | ||
| نطاق طاقة إشارة الإدخال | ديسيبل ميلي واط | -45 | |||
| كسب إشارة صغيرة | dB | 30 | 35 | ||
| نطاق إخراج الطاقة الضوئية المشبعة * | ديسيبل ميلي واط | 0 | |||
| مؤشر الضوضاء ** | dB | 5.0 | 5.5 | ||
| عزل بصري للإدخال | dB | 30 | |||
| عزل بصري للإخراج | dB | 30 | |||
| مكسب يعتمد على الاستقطاب | dB | 0.3 | 0.5 | ||
| تشتت وضع الاستقطاب | ps | 0.3 | |||
| تسرب مضخة الإدخال | ديسيبل ميلي واط | -30 | |||
| تسرب مضخة الإخراج | ديسيبل ميلي واط | -40 | |||
| جهد التشغيل | الوحدة | V | 4.75 | 5 | 5.25 |
| سطح المكتب | فولت (تيار متردد) | 80 | 240 | ||
| نوع الألياف | إس إم إف-28 | ||||
| واجهة الإخراج | نادي كرة القدم/مؤتمر التقدم التقدمي | ||||
| حجم العبوة | الوحدة | mm | 90*70*18 | ||
| سطح المكتب | mm | 320*220*90 | |||