वितरण लेजर एम्पलीफायर

परिभाषा: फाइबर ऑप्टिक डेटा लिंक में फाइबर एम्पलीफायर, प्रवर्धन प्रक्रिया जो बहुत लंबे ट्रांसमिशन फाइबर पर होती है।

लंबी दूरी के डेटा ट्रांसमिशन में उपयोग किए जाने वाले लंबे फाइबर लिंक के लिए, रिसीवर पर पर्याप्त सिग्नल शक्ति सुनिश्चित करने और थोड़ी त्रुटि दर सुनिश्चित करते हुए पर्याप्त सिग्नल-टू-शोर अनुपात बनाए रखने के लिए एक या अधिक फाइबर एम्पलीफायरों की आवश्यकता होती है। कई मामलों में ये एम्पलीफायर अलग-अलग होते हैं, कुछ मीटर दुर्लभ पृथ्वी-डोप्ड फाइबर के साथ कार्यान्वित होते हैं, फाइबर-युग्मित डायोड लेजर द्वारा पंप किया जाता है, कभी-कभी ट्रांसमीटर के हिस्से के रूप में या रिसीवर के सामने, या ट्रांसमिशन के बीच में फाइबर का उपयोग कहीं न कहीं किया जाता है। ट्रांसमिशन फाइबर में एक वितरित एम्पलीफायर का भी उपयोग किया जा सकता है। पंप लाइट को आमतौर पर रिसीवर या ट्रांसमीटर पोर्ट पर इंजेक्ट किया जाता है, या दोनों पोर्ट को एक ही समय में इंजेक्ट किया जाता है। यह वितरित एम्पलीफायर समान समग्र लाभ प्राप्त कर सकता है, लेकिन प्रति इकाई लंबाई का लाभ बहुत कम है। इसका मतलब यह है कि यह ट्रांसमिशन हानि की उपस्थिति में कुछ डेसिबल तक पावर बढ़ाने के बजाय एक उचित सिग्नल पावर स्तर बनाए रख सकता है।

पक्ष - विपक्ष:

वितरित एम्पलीफायरों का उपयोग करने का एक फायदा लिंक पर कम एम्पलीफायर शोर का निर्माण है। इसका मुख्य कारण यह है कि सिग्नल की शक्ति बहुत कम होने के बजाय हर समय बनी रहती है, जैसा कि असतत एम्पलीफायरों के मामले में होता है। फिर एम्पलीफायर शोर को जोड़े बिना पीक सिग्नल पावर को कम किया जा सकता है। यह वास्तव में संभावित रूप से हानिकारक फाइबर नॉनलाइनर प्रभाव को कम करता है।

वितरित एम्पलीफायरों का एक बहुत बड़ा नुकसान उच्च पंप शक्ति की आवश्यकता है। यह रमन एम्पलीफायरों और दुर्लभ पृथ्वी डोप्ड एम्पलीफायरों पर लागू होता है, जिनकी चर्चा नीचे की गई है।

विभिन्न प्रकार के एम्पलीफायरों के फायदे ट्रांसमिशन सिस्टम और उसकी विशेषताओं पर निर्भर करते हैं। उदाहरण के लिए, पूरी तरह से सोलिटॉन पर आधारित प्रणालियों के लिए, तरंग दैर्ध्य रेंज और सिग्नल बैंडविड्थ पर विचार करने के लिए महत्वपूर्ण कारक हैं।

वितरित लेजर एम्पलीफायर

वितरण एम्पलीफायरों को दो अलग-अलग रूपों में लागू किया जा सकता है। पहली विधि एक ट्रांसमिशन फाइबर का उपयोग करना है जिसमें कुछ दुर्लभ पृथ्वी डोप्ड आयन होते हैं, जैसे कि एर्बियम आयन, लेकिन डोपिंग एकाग्रता सामान्य एम्पलीफायर फाइबर की तुलना में बहुत कम होनी चाहिए। यद्यपि सिलिका फाइबर का उपयोग आमतौर पर संचार के लिए किया जाता है, दुर्लभ पृथ्वी आयनों में इसकी घुलनशीलता बहुत कम है, और कम डोपिंग से शमन प्रभाव से बचा जा सकता है। हालाँकि, चूंकि ट्रांसमिशन ऑप्टिकल फाइबर की कुछ अन्य सीमाएँ भी हैं, इसलिए बड़े लाभ बैंडविड्थ के लिए ऑप्टिकल फाइबर को अनुकूलित करना मुश्किल है। विशेष रूप से, किसी भी डोपिंग से ट्रांसमिशन घाटे में वृद्धि होगी, जो छोटे असतत एम्पलीफायरों में एक गंभीर समस्या नहीं है।

चूँकि वितरित एम्पलीफायर के पंप प्रकाश को भी लंबी दूरी तक प्रसारित करने की आवश्यकता होती है, इसलिए इसमें संचरण हानि का अनुभव होगा। यदि पंप तरंग दैर्ध्य सिग्नल तरंग दैर्ध्य से बहुत छोटा है, तो नुकसान सिग्नल प्रकाश से भी अधिक है। इसलिए, लंबे वितरण वाले एर्बियम-डॉप्ड एम्पलीफायरों को आमतौर पर इस्तेमाल होने वाले 980nm प्रकाश के बजाय 1.45 माइक्रोन पंप प्रकाश का उपयोग करने की आवश्यकता होती है। यह बदले में एम्पलीफायर लाभ के वर्णक्रमीय आकार पर अधिक प्रतिबंध लगाएगा। लंबी पंप तरंग दैर्ध्य के साथ भी, असतत फाइबर एम्पलीफायरों की तुलना में पंप हानि के कारण पंप शक्ति की आवश्यकता अधिक होती है।

रमन एम्प्लिफायर वितरित किया गया

एक अन्य प्रकार का वितरित एम्पलीफायर रमन एम्पलीफायर है, जिसमें दुर्लभ पृथ्वी डोपिंग की आवश्यकता नहीं होती है। इसके बजाय, यह प्रवर्धन प्रक्रिया को प्राप्त करने के लिए उत्तेजित रमन बिखरने का उपयोग करता है। इसी तरह, ट्रांसमिशन फाइबर को रमन प्रवर्धन प्रक्रियाओं के लिए अनुकूलित करना मुश्किल है क्योंकि ट्रांसमिशन हानि कम होनी चाहिए और पंप प्रकाश भी ट्रांसमिशन हानि का अनुभव करता है। इसलिए, बहुत अधिक पंप शक्ति की आवश्यकता होती है।

पंप स्रोत का लाभ स्पेक्ट्रम फाइबर कोर की रासायनिक संरचना पर निर्भर करता है। विभिन्न पंप तरंग दैर्ध्य के संयोजन से एक ट्यून्ड व्यापक लाभ स्पेक्ट्रम प्राप्त किया जा सकता है।