EDFA 증폭기의 특성

특징EDFA 증폭기
광섬유 증폭기의 작동 원리는 고체 레이저와 매우 유사합니다. 그림 2는 석영 광섬유 내 에르븀 이온(Er³⁺)의 관련 에너지 준위, 흡수 및 이득 스펙트럼을 보여줍니다. 석영의 비정질 특성으로 인해 에르븀 이온의 에너지 준위가 여러 밴드로 넓어지며, 다양한 전이를 이용하여 에르븀 이온을 여기시킬 수 있습니다. 가장 효과적인 여기 파장은 980nm와 1480nm입니다.
EDFA 증폭기의 동작 파장은 광섬유 통신에 최적의 파장 범위인 1330~1600nm에 정확히 들어맞습니다. 광섬유 손실이 가장 적은 C 대역(1530~1565nm)에서 동작하는 EDFA 증폭기가 널리 사용되어 왔습니다. 광섬유의 대역폭 자원을 최대한 활용하기 위해 L 대역(1570~1610nm)에서 동작하는 EDFA 개발에도 많은 노력이 기울여지고 있습니다. L 대역은 EDFA 이득 스펙트럼의 끝부분에 위치하므로, L 대역 EDFA는 더 긴 광섬유와 더 높은 펌프 전력을 사용하거나 고농도 도핑된 광섬유를 사용해야 합니다.
EDFA 광 증폭기높은 이득(30~50dB 이상)과 넓은 주파수 대역(최대 30nm)에 걸쳐 평탄한 이득을 제공하여, 특히 고밀도 파장 분할 다중화(DWDM) 시스템에서 다중 광 채널 신호 증폭에 적합합니다. 낮은 잡음(4~8dB)으로 양자 한계에 근접합니다. WDM 시스템에 적용 시 채널 간 간섭이 최소화되고 여러 개의 증폭기를 직렬로 연결할 수 있습니다. 높은 포화 출력(10~20dBm)을 가지므로 송신기 후단에 전력 증폭기로 사용하여 중계선 없이 전송 거리 또는 할당된 광 노드 수를 늘릴 수 있습니다. 필요한 펌프 전력이 낮습니다(수십 밀리와트). 이득이 광섬유의 편광 상태에 관계없이 일정하므로 안정성이 뛰어납니다. 전송 광섬유와의 결합이 용이하고 결합 손실이 낮습니다(<1dB). 펌프 소스를 제외하고 EDFA는 다음과 같은 장점을 제공합니다.광 증폭기이 시스템은 수동 부품으로 구성되어 있습니다. 따라서 복잡하고 값비싼 전자식 회생 제동 계전기에 비해 시스템 비용이 크게 절감되고 신뢰성이 향상됩니다.
또한, 증폭 특성EDFA증폭기는 시스템 비트 전송률 및 데이터 형식에 관계없이 작동하므로 디지털 및 아날로그 정보를 모두 증폭하고 전송할 수 있습니다. 에르븀 도핑 광섬유 증폭기의 단점은 다음과 같습니다. 크기가 크고, 펌프 소스의 수명이 짧으며, 다른 장치와의 통합이 불가능하여 적용 분야가 제한적입니다.에르븀 도핑 광섬유 증폭기광전자 집적 회로(OEIC)에서 사용되는 EDFA 증폭기는 손실이 적은 석영 단일 모드 광섬유의 대역폭 중 일부만 포함하므로 광섬유가 수용할 수 있는 파장 채널 수가 제한되는 단점이 있습니다.