1. ចំណាត់ថ្នាក់នៃFអ៊ីប៊ែរAឧបករណ៍បំពងសំឡេង
ឧបករណ៍ពង្រីកអុបទិកមានបីប្រភេទសំខាន់ៗ៖
(1) ឧបករណ៍ពង្រីកអុបទិក Semiconductor (SOA, Semiconductor Optical Amplifier);
(2) អំភ្លីអុបទិកអុបទិក លាបជាមួយធាតុដ៏កម្រ (erbium Er, thulium Tm, praseodymium Pr, rubidium Nd ។អេឌីអេអេ) ក៏ដូចជាឧបករណ៍ពង្រីកសរសៃអំបោះ Thulium-doped (TDFA) និង praseodymium-doped fiber amplifiers (PDFA) ជាដើម។
(3) អំព្លីហ្វាយប័រមិនលីនេអ៊ែរ ភាគច្រើនជាអំភ្លីរ៉ាម៉ាន (FRA, Fiber Raman Amplifier)។ការប្រៀបធៀបការអនុវត្តសំខាន់នៃអំភ្លីអុបទិកទាំងនេះត្រូវបានបង្ហាញក្នុងតារាង
EDFA (Erbium Doped Fiber Amplifier)
ប្រព័ន្ធឡាស៊ែរពហុកម្រិតអាចត្រូវបានបង្កើតឡើងដោយការជ្រលក់សរសៃរ៉ែថ្មខៀវជាមួយនឹងធាតុដ៏កម្រ (ដូចជា Nd, Er, Pr, Tm ជាដើម) ហើយពន្លឺសញ្ញាបញ្ចូលត្រូវបានពង្រីកដោយផ្ទាល់នៅក្រោមសកម្មភាពនៃពន្លឺបូម។បន្ទាប់ពីផ្តល់មតិកែលម្អសមរម្យ ឡាស៊ែរជាតិសរសៃត្រូវបានបង្កើតឡើង។រលកនៃដំណើរការនៃ Nd-doped fiber amplifier គឺ 1060nm និង 1330nm ហើយការអភិវឌ្ឍន៍ និងកម្មវិធីរបស់វាត្រូវបានកំណត់ដោយសារតែគម្លាតពីច្រកលិចដ៏ល្អបំផុតនៃការទំនាក់ទំនង fiber optic និងហេតុផលផ្សេងទៀត។ប្រវែងរលកប្រតិបត្តិការនៃ EDFA និង PDFA គឺរៀងគ្នានៅក្នុងបង្អួចនៃការបាត់បង់ទាបបំផុត (1550nm) និងរលកបែកខ្ញែកសូន្យ (1300nm) នៃការទំនាក់ទំនងខ្សែកាបអុបទិក ហើយ TDFA ដំណើរការនៅក្នុង S-band ដែលស័ក្តិសមបំផុតសម្រាប់កម្មវិធីប្រព័ន្ធទំនាក់ទំនងខ្សែកាបអុបទិក។ .ជាពិសេស EDFA ដែលជាការអភិវឌ្ឍន៍លឿនបំផុតគឺបានអនុវត្តជាក់ស្តែង។
នេះ។Pគោលការណ៍នៃ EDFA
រចនាសម្ព័ន្ធមូលដ្ឋាននៃ EDFA ត្រូវបានបង្ហាញក្នុងរូបភាពទី 1(a) ដែលភាគច្រើនត្រូវបានផ្សំឡើងដោយឧបករណ៍ផ្ទុកសកម្ម (ជាតិសរសៃ erbium-doped silica ប្រវែងប្រហែលរាប់សិបម៉ែត្រ ជាមួយនឹងអង្កត់ផ្ចិតស្នូល 3-5 មីក្រូ និងកំហាប់សារធាតុ doping (25 -1000)x10-6), ប្រភពពន្លឺបូម (990 ឬ 1480nm LD), ឧបករណ៍ភ្ជាប់អុបទិក និងឧបករណ៍ញែកអុបទិក។ភ្លើងសញ្ញា និងពន្លឺបូមអាចផ្សព្វផ្សាយក្នុងទិសដៅតែមួយ (ការបូមតាមទិស) ទិសដៅផ្ទុយ (ការបូមបញ្ច្រាស) ឬទិសដៅទាំងពីរ (ការបូមទ្វេទិស) នៅក្នុងសរសៃ erbium ។នៅពេលដែលភ្លើងសញ្ញា និងភ្លើងបូមត្រូវបានចាក់ចូលទៅក្នុងសរសៃ erbium ក្នុងពេលដំណាលគ្នានោះ អ៊ីយ៉ុង erbium រំភើបដល់កម្រិតថាមពលខ្ពស់ក្រោមសកម្មភាពនៃពន្លឺបូម (រូបភាពទី 1 (ខ) ប្រព័ន្ធបីកម្រិត) ហើយឆាប់រលាយទៅកម្រិតថាមពលដែលអាចបំប្លែងបាន នៅពេលវាត្រឡប់ទៅសភាពដីវិញក្រោមសកម្មភាពនៃពន្លឺសញ្ញាឧបទ្ទវហេតុ វាបញ្ចេញហ្វូតុនដែលត្រូវនឹងពន្លឺសញ្ញា ដូច្នេះសញ្ញាត្រូវបានពង្រីក។រូបភាពទី 1 (គ) គឺជាវិសាលគមនៃការបំភាយដោយឯកឯង (ASE) របស់វាដែលមានកម្រិតបញ្ជូនធំ (រហូតដល់ 20-40nm) និងកំពូលពីរដែលត្រូវគ្នាទៅនឹង 1530nm និង 1550nm រៀងគ្នា។
គុណសម្បត្តិចម្បងរបស់ EDFA គឺការទទួលបានខ្ពស់ កម្រិតបញ្ជូនធំ ថាមពលទិន្នផលខ្ពស់ ប្រសិទ្ធភាពស្នប់ខ្ពស់ ការបាត់បង់ការបញ្ចូលទាប និងភាពមិនស៊ីសង្វាក់ទៅនឹងស្ថានភាពប៉ូឡូញ។
2. បញ្ហាជាមួយអំភ្លីអុបទិក
ទោះបីជាឧបករណ៍ពង្រីកអុបទិក (ជាពិសេស EDFA) មានគុណសម្បត្តិលេចធ្លោជាច្រើនក៏ដោយ ក៏វាមិនមែនជាអំភ្លីដ៏ល្អដែរ។បន្ថែមពីលើសំឡេងរំខានបន្ថែមដែលកាត់បន្ថយ SNR នៃសញ្ញា មានចំណុចខ្វះខាតមួយចំនួនទៀតដូចជា៖
- ភាពមិនស្មើគ្នានៃវិសាលគមទទួលបាននៅក្នុងកម្រិតបញ្ជូន amplifier ប៉ះពាល់ដល់ដំណើរការពង្រីកពហុឆានែល។
- នៅពេលដែលឧបករណ៍ពង្រីកអុបទិកត្រូវបានរំសាយ ផលប៉ះពាល់នៃសំលេងរំខាន ASE, ការបែកខ្ចាត់ខ្ចាយនៃជាតិសរសៃ និងឥទ្ធិពល nonlinear នឹងកកកុញ។
បញ្ហាទាំងនេះត្រូវតែយកមកពិចារណាក្នុងកម្មវិធី និងការរចនាប្រព័ន្ធ។
3. ការប្រើប្រាស់ឧបករណ៍ពង្រីកអុបទិកនៅក្នុងប្រព័ន្ធទំនាក់ទំនងអុបទិក
នៅក្នុងប្រព័ន្ធទំនាក់ទំនងខ្សែកាបអុបទិកឧបករណ៍ពង្រីកអុបទិកអាចត្រូវបានប្រើមិនត្រឹមតែជា amplifier បង្កើនថាមពលនៃ transmitter ដើម្បីបង្កើនថាមពលបញ្ជូនប៉ុណ្ណោះទេប៉ុន្តែក៏ជា preamplifier របស់អ្នកទទួលផងដែរដើម្បីបង្កើនភាពប្រែប្រួលនៃការទទួលហើយក៏អាចជំនួស optical-electrical-optical repeater ដើម្បីពង្រីកការបញ្ជូន។ ចម្ងាយ និងដឹងពីទំនាក់ទំនងអុបទិកទាំងអស់។
នៅក្នុងប្រព័ន្ធទំនាក់ទំនងខ្សែកាបអុបទិក កត្តាចម្បងដែលកំណត់ចម្ងាយបញ្ជូនគឺការបាត់បង់ និងការបែកខ្ញែកនៃសរសៃអុបទិក។ដោយប្រើប្រភពពន្លឺវិសាលគមតូចចង្អៀត ឬធ្វើការនៅជិតរលកសាយភាយសូន្យ ឥទ្ធិពលនៃការបែកខ្ចាត់ខ្ចាយនៃសរសៃគឺតូច។ប្រព័ន្ធនេះមិនចាំបាច់ធ្វើការបង្កើតឡើងវិញនូវពេលវេលាសញ្ញាពេញលេញ (ការបញ្ជូនត 3R) នៅស្ថានីយបញ្ជូនតនីមួយៗទេ។វាគ្រប់គ្រាន់ក្នុងការពង្រីកសញ្ញាអុបទិកដោយផ្ទាល់ជាមួយនឹងឧបករណ៍ពង្រីកអុបទិក (1R relay)។ឧបករណ៍ពង្រីកអុបទិកអាចត្រូវបានប្រើមិនត្រឹមតែនៅក្នុងប្រព័ន្ធផ្លូវឆ្ងាយប៉ុណ្ណោះទេប៉ុន្តែថែមទាំងនៅក្នុងបណ្តាញចែកចាយខ្សែកាបអុបទិកផងដែរជាពិសេសនៅក្នុងប្រព័ន្ធ WDM ដើម្បីពង្រីកបណ្តាញច្រើនក្នុងពេលដំណាលគ្នា។
1) ការប្រើប្រាស់ឧបករណ៍ពង្រីកអុបទិកនៅក្នុងប្រព័ន្ធទំនាក់ទំនងតាមសរសៃអុបទិក
រូបទី 2 គឺជាដ្យាក្រាមគំនូសតាងនៃការអនុវត្តឧបករណ៍ពង្រីកអុបទិកនៅក្នុងប្រព័ន្ធទំនាក់ទំនងខ្សែកាបអុបទិក។(a) រូបភាពបង្ហាញថា amplifier អុបទិកត្រូវបានប្រើជា amplifier power boost amplifier នៃ transmitter និង preamplifier របស់អ្នកទទួល ដូច្នេះចម្ងាយមិន relay ត្រូវបានកើនឡើងទ្វេដង។ឧទាហរណ៍ ការទទួលយក EDFA ការបញ្ជូនប្រព័ន្ធ ចម្ងាយ 1.8Gb/s កើនឡើងពី 120km ដល់ 250km ឬរហូតដល់ 400km។រូបភាពទី 2 (b)-(d) គឺជាការអនុវត្តឧបករណ៍ពង្រីកអុបទិកនៅក្នុងប្រព័ន្ធពហុបញ្ជូនត។រូបភាព (ខ) គឺជារបៀបបញ្ជូនត 3R ប្រពៃណី។រូបភាព (គ) គឺជារបៀបបញ្ជូនតចម្រុះនៃ 3R repeaters និង optical amplifiers;រូបភាពទី 2 (ឃ) វាគឺជារបៀបបញ្ជូនតអុបទិកទាំងអស់;នៅក្នុងប្រព័ន្ធទំនាក់ទំនងអុបទិកទាំងអស់ វាមិនរាប់បញ្ចូលការកំណត់ពេលវេលា និងសៀគ្វីបង្កើតឡើងវិញទេ ដូច្នេះវាមានតម្លាភាពបន្តិច ហើយមិនមានការរឹតបន្តឹង "វីស្គីដបអេឡិចត្រូនិច" ទេ។ដរាបណាឧបករណ៍បញ្ជូន និងទទួលនៅចុងទាំងពីរត្រូវបានជំនួស វាងាយស្រួលក្នុងការធ្វើឱ្យប្រសើរឡើងពីអត្រាទាបទៅអត្រាខ្ពស់ ហើយឧបករណ៍ពង្រីកអុបទិកមិនចាំបាច់ជំនួសទេ។
2) កម្មវិធីនៃអំភ្លីអុបទិកក្នុងបណ្តាញចែកចាយអុបទិក
គុណសម្បត្តិនៃទិន្នផលថាមពលខ្ពស់នៃ amplifiers អុបទិក (ជាពិសេស EDFA) មានប្រយោជន៍ខ្លាំងណាស់នៅក្នុងបណ្តាញចែកចាយ broadband (ដូចជាCATVបណ្តាញ) ។បណ្តាញ CATV ប្រពៃណីទទួលយកខ្សែ coaxial ដែលត្រូវការពង្រីកជារៀងរាល់រាប់រយម៉ែត្រ ហើយកាំនៃបណ្តាញគឺប្រហែល 7km ។បណ្តាញខ្សែកាបអុបទិក CATV ដោយប្រើអំភ្លីអុបទិកមិនត្រឹមតែអាចបង្កើនចំនួនអ្នកប្រើប្រាស់ដែលបានចែកចាយយ៉ាងច្រើនប៉ុណ្ណោះទេ ប៉ុន្តែថែមទាំងពង្រីកផ្លូវបណ្តាញយ៉ាងខ្លាំងផងដែរ។ការវិវឌ្ឍន៍ថ្មីៗបានបង្ហាញថាការចែកចាយនៃខ្សែកាបអុបទិក/កូនកាត់ (HFC) ទាញភាពខ្លាំងទាំងពីរ និងមានភាពប្រកួតប្រជែងខ្លាំង។
រូបភាពទី 4 គឺជាឧទាហរណ៍នៃបណ្តាញចែកចាយខ្សែកាបអុបទិកសម្រាប់ម៉ូឌុល AM-VSB នៃ 35 ប៉ុស្តិ៍ទូរទស្សន៍។ប្រភពពន្លឺនៃឧបករណ៍បញ្ជូនគឺ DFB-LD ដែលមានរលកពន្លឺ 1550nm និងថាមពលទិន្នផល 3.3dBm ។ដោយប្រើ EDFA 4 កម្រិតជាអំព្លីចែកចាយថាមពល ថាមពលបញ្ចូលរបស់វាគឺប្រហែល -6dBm ហើយថាមពលទិន្នផលរបស់វាគឺប្រហែល 13dBm ។ភាពប្រែប្រួលនៃអ្នកទទួលអុបទិក -9.2d Bm ។បន្ទាប់ពីការចែកចាយ 4 កម្រិត ចំនួនអ្នកប្រើប្រាស់សរុបបានឈានដល់ 4.2 លាននាក់ ហើយផ្លូវបណ្តាញមានច្រើនជាងរាប់សិបគីឡូម៉ែត្រ។សមាមាត្រសញ្ញាទៅនឹងសំលេងរំខានដែលមានទម្ងន់នៃការធ្វើតេស្តគឺធំជាង 45dB ហើយ EDFA មិនបណ្តាលឱ្យមានការថយចុះនៃ CSO ទេ។
ពេលវេលាប្រកាស៖ ថ្ងៃទី ២៣ ខែមេសា ឆ្នាំ ២០២៣