വിവരണം: എർബിയം-ഡോപ്പഡ് ഫൈബർ ആംപ്ലിഫയർEDFA ഒപ്റ്റിക്കൽ ആംപ്ലിഫയർ
എർബിയം-ഡോപ്പഡ് ഒപ്റ്റിക്കൽ ഫൈബർ ആംപ്ലിഫയർ (ഇ.ഡി.എഫ്.എ., അതായത്, സിഗ്നൽ വഴി ഫൈബർ കോറിൽ Er3 + ഡോപ്പ് ചെയ്ത ഒപ്റ്റിക്കൽ സിഗ്നൽ ആംപ്ലിഫയർ) 1985-ൽ സതാംപ്ടൺ സർവകലാശാല വികസിപ്പിച്ചെടുത്ത ആദ്യത്തെ ഒപ്റ്റിക്കൽ ആംപ്ലിഫയറാണ്, ഇത് ഒപ്റ്റിക്കൽ ഫൈബർ ആശയവിനിമയത്തിലെ ഏറ്റവും മികച്ച കണ്ടുപിടുത്തങ്ങളിൽ ഒന്നാണ്. ക്വാർട്സ് ഫൈബറിൽ ചെറിയ അളവിൽ അപൂർവ ഭൂമി മൂലകമായ എർബിയം (Er) അയോണുകൾ ഉള്ള ഒരു തരം ഫൈബറാണ് എർബിയം-ഡോപ്പ് ചെയ്ത ഫൈബർ, ഇത് കാമ്പാണ്എർബിയം-ഡോപ്പഡ് ഫൈബർ ആംപ്ലിഫയർ. 1980 കളുടെ അവസാനം മുതൽ, എർബിയം-ഡോപ്പഡ് ഫൈബർ ആംപ്ലിഫയറുകളെക്കുറിച്ചുള്ള ഗവേഷണത്തിൽ പ്രധാന മുന്നേറ്റങ്ങൾ ഉണ്ടായിട്ടുണ്ട്. WDM സാങ്കേതികവിദ്യ ഒപ്റ്റിക്കൽ ഫൈബർ ആശയവിനിമയത്തിന്റെ ശേഷി വളരെയധികം വർദ്ധിപ്പിച്ചു. ഒപ്റ്റിക്കൽ ഫൈബർ ആശയവിനിമയത്തിൽ ഏറ്റവും വ്യാപകമായി ഉപയോഗിക്കുന്ന ഒപ്റ്റിക്കൽ ആംപ്ലിഫയറാണിത്.
ആപ്ലിക്കേഷൻ: ഒപ്റ്റിക്കൽ ഫൈബർ ആംപ്ലിഫയർ എന്നത് ഒപ്റ്റിക്കൽ ഫൈബർ കമ്മ്യൂണിക്കേഷൻ സിസ്റ്റത്തിലെ ഒപ്റ്റിക്കൽ സിഗ്നലിനെ നേരിട്ട് ആംപ്ലിഫൈ ചെയ്യുന്ന ഒരു ഒപ്റ്റിക്കൽ ആംപ്ലിഫയർ ഉപകരണമാണ്. ഒപ്റ്റിക്കൽ ഫൈബർ ഉപയോഗിക്കുന്ന ആശയവിനിമയ സംവിധാനത്തിൽ, ഒപ്റ്റിക്കൽ സിഗ്നലിനെ ഒരു വൈദ്യുത സിഗ്നലാക്കി മാറ്റാതെ ഒപ്റ്റിക്കൽ സിഗ്നലിനെ നേരിട്ട് ആംപ്ലിഫൈ ചെയ്യുന്ന ഒരു സാങ്കേതികവിദ്യയാണിത്. യുണൈറ്റഡ് കിംഗ്ഡത്തിലെ സതാംപ്റ്റൺ സർവകലാശാലയും ജപ്പാനിലെ തോഹോകു സർവകലാശാലയും വികസിപ്പിച്ചെടുത്ത ആദ്യത്തെ ഒപ്റ്റിക്കൽ ആംപ്ലിഫയറാണ് എർബിയം-ഡോപ്പഡ് ഫൈബർ ആംപ്ലിഫയർ (EDFA ഒപ്റ്റിക്കൽ ആംപ്ലിഫയർ, അതായത്, സിഗ്നലിലൂടെ ഫൈബർ കോറിൽ എർബിയം അയോൺ Er3 + ഉള്ള ഒപ്റ്റിക്കൽ സിഗ്നൽ ആംപ്ലിഫയർ), ഇത് ഒപ്റ്റിക്കൽ ഫൈബർ ആശയവിനിമയത്തിലെ ഏറ്റവും മികച്ച കണ്ടുപിടുത്തങ്ങളിൽ ഒന്നാണ്. ക്വാർട്സ് ഫൈബറിൽ ചെറിയ അളവിൽ അപൂർവ ഭൂമി മൂലകമായ എർബിയം (Er) അയോണുകൾ ഉള്ള ഒരു തരം ഫൈബറാണ് എർബിയം-ഡോപ്പഡ് ഫൈബർ, ഇത് എർബിയം-ഡോപ്പഡ് ഫൈബർ ആംപ്ലിഫയറിന്റെ കാതലാണ്. 1980 കളുടെ അവസാനം മുതൽ, എർബിയം-ഡോപ്പഡ് ഫൈബർ ആംപ്ലിഫയറുകളെക്കുറിച്ചുള്ള ഗവേഷണത്തിൽ പ്രധാന മുന്നേറ്റങ്ങൾ ഉണ്ടായിട്ടുണ്ട്. WDM സാങ്കേതികവിദ്യ ഒപ്റ്റിക്കൽ ഫൈബർ ആശയവിനിമയത്തിന്റെ ശേഷി വളരെയധികം വർദ്ധിപ്പിച്ചിട്ടുണ്ട്. ഒപ്റ്റിക്കൽ ഫൈബർ ആശയവിനിമയത്തിൽ ഏറ്റവും വ്യാപകമായി ഉപയോഗിക്കുന്ന ഒപ്റ്റിക്കൽ ആംപ്ലിഫയറാണിത്.
അടിസ്ഥാന പാരാമീറ്റർ
വാക്കിന്റെ പേര്: എർബിയം-ഡോപ്പഡ് ഫൈബർ ആംപ്ലിഫയർ
ബന്ധപ്പെട്ട പദം:ഒപ്റ്റിക്കൽ ആംപ്ലിഫയർ
അപൂർവ എർത്ത് മൂലകങ്ങൾ (Nd, Er, Pr, Tm, മുതലായവ) ഉപയോഗിച്ച് ഡോപ്പ് ചെയ്ത ക്വാർട്സ് ഫൈബർ ഒരു മൾട്ടി-ലെവൽ ലേസർ സിസ്റ്റം രൂപപ്പെടുത്തുകയും പമ്പ് ലൈറ്റിന്റെ പ്രവർത്തനത്തിൽ ഇൻപുട്ട് സിഗ്നൽ ലൈറ്റ് നേരിട്ട് വർദ്ധിപ്പിക്കുകയും ചെയ്യും. ഉചിതമായ ഫീഡ്‌ബാക്ക് നൽകിയ ശേഷം, ഫൈബർ ലേസർ രൂപപ്പെടുന്നു. ND-ഡോപ്പ് ചെയ്ത ഫൈബർ ആംപ്ലിഫയറിന്റെ പ്രവർത്തന തരംഗദൈർഘ്യം 1060nm ഉം 1330nm ഉം ആണ്, എന്നാൽ ഫൈബർ ആശയവിനിമയത്തിന്റെ ഒപ്റ്റിമൽ പോർട്ടിൽ നിന്നുള്ള വ്യതിയാനവും മറ്റ് ചില കാരണങ്ങളും കാരണം അതിന്റെ വികസനവും പ്രയോഗവും പരിമിതമാണ്. EDFA, PDFA എന്നിവയുടെ പ്രവർത്തന തരംഗദൈർഘ്യങ്ങൾ യഥാക്രമം ഒപ്റ്റിക്കൽ ഫൈബർ ആശയവിനിമയത്തിന്റെ ഏറ്റവും കുറഞ്ഞ നഷ്ടം (1550nm), പൂജ്യം ഡിസ്‌പർഷൻ തരംഗദൈർഘ്യം (1300nm) വിൻഡോയിലാണ്, കൂടാതെ TDFA ഒപ്റ്റിക്കൽ ഫൈബർ ആശയവിനിമയ സിസ്റ്റം ആപ്ലിക്കേഷനുകൾക്ക് വളരെ അനുയോജ്യമായ S-ബാൻഡിൽ പ്രവർത്തിക്കുന്നു. പ്രത്യേകിച്ച് ഏറ്റവും വേഗതയേറിയ വികസനമായ EDFA പ്രായോഗികമാണ്.
എർബിയം-ഡോപ്പഡ് ഫൈബറിന്റെ വികസനത്തിന്റെ അടിസ്ഥാനത്തിൽ, നിരവധി പുതിയ ഫൈബർ ആംപ്ലിഫയറുകൾ പ്രത്യക്ഷപ്പെടുന്നത് തുടരുന്നു. ഉദാഹരണത്തിന്, എർബിയം-ഡോപ്പഡ് ഫൈബറിനെ അടിസ്ഥാനമാക്കിയുള്ള ഡ്യുവൽ-ബാൻഡ് ഫൈബർ ആംപ്ലിഫയർ (DBFA) ഒരു ബ്രോഡ്‌ബാൻഡ് ഒപ്റ്റിക്കൽ ആംപ്ലിഫയറാണ്, കൂടാതെ ബ്രോഡ്‌ബാൻഡിന് ഏതാണ്ട് മുഴുവൻ തരംഗദൈർഘ്യ ഡിവിഷൻ മൾട്ടിപ്ലക്‌സിംഗ് (WDM) ബാൻഡ്‌വിഡ്ത്തും ഉൾക്കൊള്ളാൻ കഴിയും. സമാനമായ ഒരു ഉൽപ്പന്നമാണ് അൾട്രാ-വൈഡ്‌ബാൻഡ് ഒപ്റ്റിക്കൽ ആംപ്ലിഫയർ (UWOA), ഒരൊറ്റ ഫൈബറിൽ 100 തരംഗദൈർഘ്യ ചാനലുകൾ വരെ വർദ്ധിപ്പിക്കാനുള്ള കവറേജ് ബാൻഡ്‌വിഡ്ത്ത് ഇതിനുണ്ട്.
പ്രായോഗിക ഉപയോഗം
പരമ്പരാഗത ഒപ്റ്റിക്കൽ ഫൈബർ ഡിജിറ്റൽ കമ്മ്യൂണിക്കേഷൻ സിസ്റ്റത്തിൽ എർബിയം-ഡോപ്പഡ് ഫൈബർ ആംപ്ലിഫയർ (EDFA ആംപ്ലിഫയർ) പ്രയോഗിക്കുന്നത് ധാരാളം ഒപ്റ്റിക്കൽ റിപ്പീറ്ററുകൾ ലാഭിക്കാൻ സഹായിക്കും, കൂടാതെ റിലേ ദൂരം വളരെയധികം വർദ്ധിപ്പിക്കുകയും ചെയ്യുന്നു, ഇത് ദീർഘദൂര കേബിൾ ട്രങ്ക് സിസ്റ്റത്തിന് വളരെ പ്രധാനമാണ്.
അതിന്റെ പ്രധാന ആപ്ലിക്കേഷനുകളിൽ ഇവ ഉൾപ്പെടുന്നു:
1, ലൈറ്റ് ഡിസ്റ്റൻസ് ആംപ്ലിഫയറായി ഉപയോഗിക്കാം. പരമ്പരാഗത ഇലക്ട്രോണിക് ഫൈബർ ഒപ്റ്റിക് റിപ്പീറ്ററുകൾക്ക് നിരവധി പരിമിതികളുണ്ട്. ഉദാഹരണത്തിന്, ഡിജിറ്റൽ സിഗ്നലും അനലോഗ് സിഗ്നലും പരസ്പരം പരിവർത്തനം ചെയ്യുമ്പോൾ, റിപ്പീറ്റർ അതിനനുസരിച്ച് മാറ്റണം; ഉപകരണങ്ങൾ കുറഞ്ഞ വേഗതയിൽ നിന്ന് ഉയർന്ന വേഗതയിലേക്ക് മാറുമ്പോൾ, റിപ്പീറ്റർ അതിനനുസരിച്ച് മാറ്റിസ്ഥാപിക്കണം. പ്രകാശ സിഗ്നലിന്റെ അതേ തരംഗദൈർഘ്യം മാത്രമേ പ്രക്ഷേപണം ചെയ്യൂ, ഘടന സങ്കീർണ്ണവും ചെലവേറിയതുമാണ്, മുതലായവ. എർബിയം-ഡോപ്പഡ് ഫൈബർ ആംപ്ലിഫയറുകൾ ഈ പോരായ്മകളെ മറികടക്കുന്നു, സിഗ്നൽ മോഡ് മാറുന്നതിനനുസരിച്ച് അവ മാറേണ്ടതില്ലെന്ന് മാത്രമല്ല, ഉപകരണങ്ങൾ വികസിപ്പിക്കുമ്പോഴോ ഒപ്റ്റിക്കൽ തരംഗദൈർഘ്യ ഡിവിഷൻ മൾട്ടിപ്ലക്‌സിംഗിനായി ഉപയോഗിക്കുമ്പോഴോ മാറ്റിസ്ഥാപിക്കേണ്ടതില്ല.
2, ഒപ്റ്റിക്കൽ ട്രാൻസ്മിറ്റർ പോസ്റ്റ് ആംപ്ലിഫയർ, ഒപ്റ്റിക്കൽ റിസീവർ പ്രീആംപ്ലിഫയർ എന്നിവയായി ഉപയോഗിക്കാം. ഒപ്റ്റിക്കൽ ട്രാൻസ്മിറ്ററിന്റെ പോസ്റ്റ് ആംപ്ലിഫയർ എന്ന നിലയിൽ, ലേസറിന്റെ ട്രാൻസ്മിഷൻ പവർ 0db-യിൽ നിന്ന് +10db ആയി വർദ്ധിപ്പിക്കാൻ കഴിയും. ഒപ്റ്റിക്കൽ റിസീവറിന്റെ പ്രീആംപ്ലിഫയറായി ഉപയോഗിക്കുമ്പോൾ, അതിന്റെ സംവേദനക്ഷമതയും വളരെയധികം മെച്ചപ്പെടുത്താൻ കഴിയും. അതിനാൽ, ലൈനിൽ 1-2 എർബിയം-ഡോപ്പ്ഡ് ആംപ്ലിഫയറുകൾ മാത്രമേ സജ്ജീകരിച്ചിട്ടുള്ളൂ, കൂടാതെ സിഗ്നൽ ട്രാൻസ്മിഷൻ ദൂരം 100-200km വർദ്ധിപ്പിക്കാനും കഴിയും.
കൂടാതെ, എർബിയം-ഡോപ്പഡ് ഫൈബർ ആംപ്ലിഫയർ(EDFA ആംപ്ലിഫയർ) പ്രശ്നം പരിഹരിക്കാൻ. എർബിയം-ഡോപ്പഡ് ഫൈബർ ആംപ്ലിഫയറുകളുടെ അതുല്യമായ ഗുണങ്ങൾ ലോകം തിരിച്ചറിഞ്ഞിട്ടുണ്ട്, അവ കൂടുതൽ കൂടുതൽ വ്യാപകമായി ഉപയോഗിക്കപ്പെടുന്നു. എന്നിരുന്നാലും, എർബിയം-ഡോപ്പഡ് ഫൈബർ ആംപ്ലിഫയറുകൾക്കും ചില പരിമിതികളുണ്ട്. ഉദാഹരണത്തിന്, ദീർഘദൂര ആശയവിനിമയത്തിൽ മുകളിലേക്കും താഴേക്കും ആകാൻ കഴിയില്ല, സ്റ്റേഷൻ ബിസിനസ് കോൺടാക്റ്റ് കൂടുതൽ ബുദ്ധിമുട്ടാണ്, തകരാറുകൾ കണ്ടെത്താൻ എളുപ്പമല്ല, പമ്പ് ലൈറ്റ് സ്രോതസ്സിന്റെ ആയുസ്സ് ദീർഘമല്ല, ഒപ്റ്റിക്കൽ ഫൈബർ ആശയവിനിമയ സാങ്കേതികവിദ്യയുടെ തുടർച്ചയായ പുരോഗതിയോടെ, ഈ പ്രശ്നങ്ങൾ തൃപ്തികരമായി പരിഹരിക്കപ്പെടും.
പോസ്റ്റ് സമയം: മാർച്ച്-14-2025