Optical Amplifier Gain Optimization

EDFA သည် optical signal ကို ချဲ့ထွင်ရန်အတွက် အမြတ်အလတ်စားအဖြစ် doped optical fiber ကိုအသုံးပြုသည့် optical amplifier တစ်ခုဖြစ်သည်။ ချဲ့ထွင်ရမည့် အချက်ပြမှုနှင့် ပန့်လေဆာကို doped ဖိုင်ဘာထဲသို့ တိုးပွားစေပြီး၊ အချက်ပြမှုကို doping အိုင်းယွန်းများနှင့် အပြန်အလှန်အားဖြင့် ချဲ့ထွင်သည်။ EDFA သည် ဆီလီကာအခြေခံဖိုက်ဘာ၏ ဆုံးရှုံးမှုနည်းသော optical window နှင့် လိုက်ဖက်သော အထင်ရှားဆုံးနှင့် အသုံးများဆုံး optical amplifier ဖြစ်သည်။ 

EDFAs ၏ ဆွဲဆောင်မှုတစ်ခုမှာ ၎င်းတို့၏ ကြီးမားသော အမြတ်ဘန်းဝဒ်ဖြစ်ပြီး၊ ပုံမှန်အားဖြင့် ဆယ်ဂဏန်းနာနိုမီတာများရှိသော၊ ထို့ကြောင့် ကျဉ်းမြောင်းခြင်း၏ အကျိုးသက်ရောက်မှုကို မဖော်ပြဘဲ ဒေတာချန်နယ်များကို အမြင့်ဆုံးဒေတာနှုန်းများဖြင့် ချဲ့ထွင်ရန် လုံလောက်သည်ထက်ပိုပါသည်။ ရရှိသည့်ဒေသအတွင်း မတူညီသောလှိုင်းအလျားများတွင် ဒေတာချန်နယ်များစွာကို တစ်ပြိုင်နက်ချဲ့ထွင်ရန်အတွက် EDFA တစ်ခုတည်းကို အသုံးပြုနိုင်သည်။ ထိုသို့သောဖိုက်ဘာအသံချဲ့စက်များ မရရှိနိုင်မီ၊ ဖိုက်ဘာအော်တစ်လင့်ခ်၏ ရှည်လျားသောဖိုက်ဘာအကွာအဝေးများကြားရှိ ချန်နယ်အားလုံးကို ချဲ့ထွင်ရန်အတွက် လက်တွေ့ကျသောနည်းလမ်းမရှိခဲ့ပါ။ တစ်ဦးသည် ဒေတာချန်နယ်အားလုံးကို ပိုင်းခြားရန်၊ ၎င်းတို့အား အီလက်ထရွန်နစ်နည်းဖြင့် ချဲ့ထွင်ရန်၊ optically ပြန်လည်ပေးပို့ပြီး ၎င်းတို့ကို ထပ်မံပေါင်းစပ်ရမည်ဖြစ်သည်။ ထို့ကြောင့် ဖိုက်ဘာအသံချဲ့စက်များကို မိတ်ဆက်ခြင်းသည် ယုံကြည်စိတ်ချရမှု တိုးလာခြင်းနှင့် အတူ ရှုပ်ထွေးမှု ကြီးမားစွာ လျော့ကျသွားစေသည်။ 

ချဲ့ထွင်ခြင်းဖြင့် WDM စနစ်များတွင်၊ အထူးသဖြင့် C နှင့် L-band အုပ်ချုပ်ရေးစနစ်များတွင် လှိုင်းအလျားလှိုင်းစီးကြောင်းများသည် လှိုင်းအလျားအချက်ပြလှိုင်းအလျားပေါ်မူတည်၍ မည်သည့်ချန်နယ်တစ်ခု၏ ချဲ့ထွင်မှုကိုမဆို အလိုရှိသော ပါဝါအဆင့်အထိ တစ်ပြိုင်နက် ချဲ့ထွင်နိုင်သည်၊ input signal ၏ စွမ်းအားများနှင့် ၎င်း၏ စုပ်ယူမှုနှင့် ထုတ်လွှတ်မှု အပိုင်းများ။

Gain-flattened erbium-doped fiber amplifier (EDFA) သည် Wavelength Division Multiplexing (WDM) ကဲ့သို့သော ခရီးဝေးလမ်းကြောင်းပေါင်းစုံ အလင်းလှိုင်းထုတ်လွှင့်မှုစနစ်များတွင် အဓိကအစိတ်အပိုင်းတစ်ခုဖြစ်သည်။ EDFA အပါအဝင် WDM စနစ်အား အကောင်အထည်ဖော်ရာတွင် အခက်အခဲတစ်ခုမှာ EDFA အမြတ်လှိုင်းနှုန်းသည် လှိုင်းအလျား-မှီခိုမှုဖြစ်သည်။ WDM စနစ်တွင် EDFA သည် ချန်နယ်များ၏ လှိုင်းအလျားကို အညီအမျှ ချဲ့ထွင်ရန် မလိုအပ်ပါ။ တူညီသော output power များနှင့် အလားတူ signal-noise ratios (SNR) ကိုရရှိရန်အတွက် WDM စနစ်ရှိ EDFA သည် တူညီသောအထွက်ရောင်စဉ်များရရှိရန် လိုအပ်ပါသည်။ doped fiber အရှည်နှင့် pump power ကိုထိန်းချုပ်ခြင်းဖြင့်၊ optical notch filter ၏လက္ခဏာများကို မှန်ကန်စွာရွေးချယ်ခြင်း၊ acousto-optic tunable filter ကိုအသုံးပြု၍ နှင့် inhomogeneously broadened gain medium ကိုအသုံးပြုခြင်းဖြင့် ပြားချပ်ချပ်ရောင်စဉ်တန်းအမြတ် EDFA ကို ဒီဇိုင်းထုတ်ရာတွင် နည်းလမ်းများစွာရှိပါသည်။ ဤစာရွက်သည် doped ဖိုက်ဘာအရှည်နှင့် ပေးထားသော input power -26dBm နှင့် 8dBm ထက်ပိုသော လိုချင်သော output power အတွက် ထိန်းချုပ်ခြင်းဖြင့် EDFA ၏ ချောမွေ့မှုကို ရရှိစေသည်။