ОПТОЭЛЕКТРОННЫЕ ПРИБОРЫ И УСТРОЙСТВА
Волоконные усилители
Функциональная схема волоконно-оптического усилителя приведена на рис. 5.16.
Основу усилителя составляет активный волоконный световод (ABC). Для длины волны 1,55 мкм в роли примеси используется эрбий (Er), длина световода составляет десятки метров.
Для того чтобы волокно приобрело свойство усиливающей среды, используется накачка с помощью лазера Л. Усиливаемый сигнал с длиной волны Хс и излучение лазера с длиной волны накачки Х„ объединяются в мультиплексоре (МП) и направляются в ABC.
|
АВС
Рис. 5.16. Схема волоконно-оптического усилителя |
В оптическом волокне происходит увеличение мощности сигнала. Основная часть (более 90%) усиленного сигнала проходит через фильтр Ф на выход. Фильтр выделяет полезный усиленный сигнал и не пропускает на выход сигнал накачки и шумы вне полосы частот сигнала.
На входе устройства использует оптический изолятор ОИ, предотвращающий проникновение отраженных в усилителе сигналов во входящую оптическую линию.
Узел контроля УК управляет током накачки обеспечиваемым узлом накачки УН, благодаря обратной связи, зависящей от коэффициента передачи усилителя мощности УМ.
Принцип действия оптического усилителя основан на эффекте возбуждения вследствие лазерной накачки атомов редкоземельных материалов, помещенных с сердцевину одномодового стекловолокна. Редкоземельные материалы выбираются с таким расчетом, чтобы имелись зоны поглощения внешней энергии и создавалась инверсная населенность, которая приводит к спонтанной, а затем и к вынужденной люминесценции.
