Loading...
تحلیل تقویت کننده فیبر نوری آلاییده به اربیوم (EDFA) با MATLAB
در این بخش پروژه تحلیل تقویت کننده فیبر نوری آلاییده به اربیوم (EDFA) در مخابرات نوری با نرم افزار MATLAB به همراه کامنت گذاری کدها آماده کرده ایم که در ادامه به توضیحاتی از تقویت کننده EDFA در مخابرات نوری ارائه شده و فیلم و تصاویر خروجی پروژه در محیط متلب قرار داده شده است.
تقویت کننده فیبر نوری در مخابرات نوری
در سیستم های مخابرات نوری برای توسعه دادن بستر فیبر نوری به فواصل بیشتر، تقویت کننده های الکترونیکی مورد استفاده قرار می گیرد. در این روش ابتدا سیگنال نوری به سیگنال الکتریکی تبدیل می شود و سیگنال الکتریکی نیز به اندازه مورد نیاز تقویت می گردد و بعد از تبدیل مجدد آن به نور، به داخل فیبر نوری تزریق می شود. مسئله ای که در این نوع از تقویت کننده ها وجود دارد این است که باعث ایجاد محدودیت در پهنای باند نهایی شبکه می شود. از این رو در دسترس بودن پهنای باند بسیار زیاد در فیبر نوری، لزوم استفاده از تقویت کننده هایی که این محدودیت را ایجاد نکند، بیشتر احساس می شود و کاملا ضروری می باشد.
طی چند سال گذشته تقویت کننده های نوری به دلیل نیاز نبودن به تبدیل سیگنال های نوری به الکتریکی و برعکس به منظور تقویت و توسعه، بسیار مورد توجه بوده است. یکی از انواع این تقویت کننده های فیبر نوری تقویت کننده فیبر نوری آلاییده به عنصر اربیوم (Erbium Doped Fiber Amplifier) یا EDFA می باشد که در آنها فیبر های سیلیکا با غلظت اضافی یون های Er در طول موج 1.55 میکرومتر مورد استفاده قرار گرفته است. از مزایای این تقویت کننده های نوری می توان به عدم تبدیل ماهیت سیگنال از نور به الکتریسیته و در دسترس بودن پهنای باند بسیار بالا اشاره کرد. همچنین حساسیت بسیار پایین نسبت به پولاریزاسیون و همینطور عدم تغییرات گین نسبت به تغییرات عواملی محیطی مثل دما، از مهمترین مزیت تقویت کننده های نوری هستند.
شکل یک تقویت کننده فیبر نوری آلاییده به عنصر اربیوم (EDFA)
نحوه عملکرد تقویت کننده فیبر نوری EDFA
نحوه کار تقویت در این نوع تقویت کننده مثل لیزر بوده و در آن الکترون ها طوری در سطح انرژی بالاتری قرار می گیرند که در اثر برگشت، فوتونی را با طول موج خاص آزاد کنند. این فوتون های آزاد شده در صورتی که با فوتون تحریک کننده همدوس باشد، باعث تقویت می شود و در صورتی که همدوس نباشد، باعث تولید نویز ASE خواهد شد که دلیل اصلی ایجاد نویز در EDFA می باشد. مسئله قابل توجه در EDFA این است که طول موج سیگنال پمپ می بایست از محدوده طول موج های سیگنال فاصله داشته باشد و همینطور با توجه به اینکه طیف ASE مشابه به طیف گین بر حسب طول موج EDFA می باشد، بهتر است طول موج پمپ لیزر خارج از این محدوده قرار داده باشد. در واقع هر مقدار فاصله طول موج پمپ بیشتر شود، لیزر پمپ ارزانتری نیاز خواهد بود، زیرا لازم نیست که دقت پمپ لیزر بسیار بالا باشد.
تصاویری از خروجی
هیچ نظری ثبت نشده است