Назначение опт. усилителей. Схема и принцип действия волоконно-оптического усилителя на волокне легированном эрбием

ОУ – устройство, обеспечивающее внутреннее усиление оптического сигналабез его преобразования в эл.форму.

ВОУ применяются в качестве усилителей мощности, совмещаемых с оптическими передатчиками, в качестве предусилителей перед фотоприемн. и в качестве промеж, станций в лин. трактах оптич. СП. Для усиления опт.сигнала не требуется преобразования опт.сигнала в эл-кий и обратно, т.к. при таком методе у нас будут дополнительно добавляться шумы. Позволяют увеличить длину безрегенер-ых участков до 600 км и более. Принцип работы: используется специальное легированное ОВ – добавляется примесь в сердцевину ОВ. Примеси: -неодим(N) 1310нм, -празеодим(Pr) 1310нм, -эрбий (Er) 1550нм. Траснпортные сети работают в 3ем окне прозрачности, следовательно, используется эрбий. Конструкция: 1) однокаскадная (схема в раздатках). ОИ – оптический изолятор и ОФ (опт.фильтр) исп-ся, чтобы длина волны накачки не распространялась по всему линейному оптическому тракту, чтобы оставалась внутри опт.усилителя. Схема может работать на одной длине волны 980нм или 1480нм. Длина волны 980 нм – позволяет уменьшить уровень спонтанного шума, т.е. позволяет организовать 3хуровневую модель активной среды. Не позволяет достичь заданного коэффициента усиления по отношению к 1480нм. Длина волны 1480нм – позволяет повысить коэф-т усиления Оус. Активная среда работает по 2х уровневой модели. Недостатки однокаск. схемы: на длине волны 980нм: малое значение коэф-та усиления, ан длине волны 1480нм: большое значение спонтанного шума. Достоинства: используется только один лазерный диод. Для избежания недостаков используют схему на 2х длинах волн. 2) двухкаскадная схема (схема в раздатках). Позволяет усилить сигнал до 30дБ и скомпенсировать спонтанный шум (3-4дБ). Недостаток: требуется источник внешнего питания для постоянного излучения, он должен быть высокостабильным.