එර්බියම්-ඩෝප් කරන ලද තන්තු ඇම්ප්ලිෆයර් (EDFA ඔප්ටිකල් ඇම්ප්ලිෆයර්) සඳහා විශේෂ උපදෙස්

එර්බියම්-ඩෝප් කරන ලද තන්තු ඇම්ප්ලිෆයර් සඳහා විශේෂ උපදෙස් (EDFA දෘශ්‍ය ඇම්ප්ලිෆයර්)
ඔබ මිලදී ගෙන ඇත්තේඑර්බියම්-ඩෝප් කළ තන්තු ඇම්ප්ලිෆයර්(EDFA දෘශ්‍ය ඇම්ප්ලිෆයර්) 30dB ලාභයක් සහ +20dBm සන්තෘප්ත ප්‍රතිදාන බලයක් සහිත.
0dBm ආදාන ආලෝකය සම්බන්ධ කර +27dBm ප්‍රතිදානයක් කියවන්න. ඔබට 30-3=27 බව ගණනය කළ හැකි අතර, ලාභය ගැටළුවක් නොවේ.
නමුත් ඔබ -20dBm ආදානය කළහොත් කුමක් කළ යුතුද? 30dB නාමික ලාභය යන්නෙන් අදහස් වන්නේ ප්‍රතිදානය +10dBm විය යුතු බවයි, නමුත් සත්‍ය මිනුම +7dBm පමණි - සම්පූර්ණ 3dB අඩුය. මෙය ගුණාත්මක ගැටළුවක් නොවේ. 30dB යනු කුඩා සංඥා ලාභය වන අතර, ASE ශබ්දය සහ ශබ්ද අගය ඔබේ ලාභය පරිභෝජනය කරයි. ඇත්ත වශයෙන්ම, මනින ලද ලාභය බොහෝ විට නාමික ලාභයට වඩා පහත වැටේ, මෙම සංසිද්ධිය උපකරණවල ගුණාත්මක ගැටළුවක් නොවන බවත්, ඇම්ප්ලිෆයරයේ ක්‍රියාකාරී යාන්ත්‍රණය මගින් තීරණය වන බවත් පැහැදිලි කරයි.

කුඩා සංඥා ලාභය ≠ සත්‍ය ලාභය:

1. මූලික පරස්පරතාව: පිරිවිතර පත්‍රයේ (උදා: 30dB) දක්වා ඇති ලාභය කුඩා සංඥා ලාභයක් වන අතර, ආදාන සංඥා බලය ඉතා අඩු වූ විට (උදා: -20~-30dBm) සහ ශ්‍රේණිගත පොම්ප බලයේදී එය කදිම මිනුම් අගය වේ. ප්‍රායෝගික යෙදුම්වල ආදාන සංඥා බලය ඉහළ මට්ටමක පවතින විට මෙය සත්‍ය ලාභයට සමාන නොවේ.
2. ලාභය අඩුවීමට ප්‍රධාන හේතුව:
2.1 සන්තෘප්තිය ලබා ගැනීම: ආදාන සංඥා බලය වැඩි වන විට, EDFAදෘශ්‍ය ඇම්ප්ලිෆයර්සන්තෘප්ත කලාපයට ඇතුළු වන අතර, එහි උපරිම අගයෙන් ලාභය අඩු වීමට හේතු වේ.
2.2 ASE ශබ්දයේ අපසරනය: විස්තාරිත ස්වයංසිද්ධ විමෝචනය (ASE) ශබ්දය සංඥා ආලෝකය සමඟ තරඟ කරන අතර සීමිත පොම්ප බලයක් පරිභෝජනය කරයි. ASE ශබ්දය ශක්තිමත් වන තරමට, සංඥා ආලෝකය විස්තාරණය කිරීමට භාවිතා කරන ඵලදායී ලාභය අඩු වේ. මනින ලද ලාභය නාමික අගයට වඩා අඩු වීමට මෙය මූලික හේතුවකි.
2.3 ප්‍රමාණාත්මක සම්බන්ධතාවය: ආදාන සංඥා බලය වැඩි වන තරමට, කුඩා සංඥා ලාභයට (G_small) සාපේක්ෂව සත්‍ය ලාභයේ (G_actual) සම්පීඩනය වැඩි වේ. සම්පීඩන ප්‍රමාණය ප්‍රධාන වශයෙන් ලැබෙන්නේ සන්තෘප්ත සම්පීඩනය (Δ G_sat) සහ ASE ශබ්ද පරිභෝජනයෙන් (Δ G_ASE) ලැබෙන ලාභයෙනි. උදාහරණයක් ලෙස, ආදාන බලය 0dBm වන විට, මනින ලද ලාභය නාමික අගයට වඩා 3dB ට වඩා අඩු වීම සාමාන්‍ය දෙයකි.
3. ඉංජිනේරු පුහුණු යෝජනා:
3.1 සබැඳි අයවැය: කුඩා සංඥා ලාභය ගණනය කිරීම සඳහා සෘජුවම භාවිතා නොකළ යුතුය, නමුත් වඩාත් යථාර්ථවාදී සබැඳි අයවැය සූත්‍රයක් අනුගමනය කළ යුතුය:
P_out ≈ P_in+G_small-NF-3dB (ආරක්ෂිත ආන්තිකය)
ඒවා අතර, NF යනු ශබ්ද අගයයි (සාමාන්‍ය අගය 4-6dB).
3.2 ප්‍රතිලෝම ක්‍රමාංකනය: මනින ලද ප්‍රතිදාන බලය සූත්‍ර අයවැයට නොගැලපේ නම්, සූත්‍රය භාවිතා කර සත්‍ය පද්ධති ශබ්ද රූපය (NF) ප්‍රතිලෝමව ගණනය කළ හැකි අතර එමඟින් වඩාත් නිවැරදි සබැඳි නිර්මාණය සහ ක්‍රමාංකනය සක්‍රීය කරයි.

නිගමනය: ඇගයීමේදී සහ භාවිතා කිරීමේදීEDFAදෘශ්‍ය ඇම්ප්ලිෆයර්, ඉංජිනේරුවන් ඔවුන්ගේ ආදාන සංඥා බලය කෙරෙහි අවධානය යොමු කළ යුතු අතර ඉහළ සංඥා තත්වයන් යටතේ ලාභ සම්පීඩනයේ ලක්ෂණය තේරුම් ගත යුතුය. සබැඳිය නිර්මාණය කිරීමේදී, අයවැය පිරිවිතර පත්‍රයේ කුඩා සංඥා ලාභයේ නාමික අගය මත රඳා නොසිට, ශබ්ද සාධකය සහ ආරක්ෂිත ආන්තිකය ඇතුළත් සත්‍ය ආදාන බලය සහ ඉංජිනේරු සූත්‍ර මත පදනම් විය යුතුය. EDFA දෘශ්‍ය ඇම්ප්ලිෆයර් ලැබීමෙන් පසු, පළමුව ආදාන බලය කුමක්දැයි විමසන්න, ඉන්පසු අපේක්ෂිත ප්‍රතිදානය ගණනය කිරීමට සබැඳි අයවැය සූත්‍රය භාවිතා කරන්න. සම්පූර්ණ බල අයවැයකරණය සඳහා කුඩා සංඥා ලාභය භාවිතා නොකරන්න.


පළ කිරීමේ කාලය: 2026 අප්‍රේල්-27