تقسیم لیزر یمپلیفائر

تعریف: فائبر آپٹک ڈیٹا لنک میں فائبر یمپلیفائر، ایمپلیفیکیشن کا عمل جو بہت طویل ٹرانسمیشن فائبر پر ہوتا ہے۔

لمبی دوری کے ڈیٹا ٹرانسمیشن میں استعمال ہونے والے طویل فائبر لنکس کے لیے، وصول کنندہ پر کافی سگنل پاور کو یقینی بنانے اور تھوڑی خرابی کی شرح کو یقینی بناتے ہوئے کافی سگنل ٹو شور کے تناسب کو برقرار رکھنے کے لیے ایک یا زیادہ فائبر ایمپلیفائرز کی ضرورت ہوتی ہے۔ بہت سے معاملات میں یہ ایمپلیفائر مجرد ہوتے ہیں، چند میٹر کے نادر زمین سے ڈوپڈ فائبر کے ساتھ لاگو ہوتے ہیں، جو فائبر کے ساتھ مل کر ڈائیوڈ لیزر کے ذریعے پمپ کیے جاتے ہیں، بعض اوقات ٹرانسمیٹر کے حصے کے طور پر یا ریسیور کے بالکل سامنے، یا ٹرانسمیشن کے وسط میں۔ فائبر کہیں استعمال ہوتا ہے۔ ٹرانسمیشن فائبر میں تقسیم شدہ یمپلیفائر بھی استعمال کیا جا سکتا ہے۔ پمپ لائٹ عام طور پر رسیور یا ٹرانسمیٹر پورٹ پر لگائی جاتی ہے، یا دونوں بندرگاہوں کو ایک ہی وقت میں انجکشن کیا جاتا ہے۔ یہ تقسیم شدہ یمپلیفائر اسی طرح کا مجموعی فائدہ حاصل کر سکتا ہے، لیکن فی یونٹ کی لمبائی کا فائدہ بہت کم ہے۔ اس کا مطلب یہ ہے کہ یہ ٹرانسمیشن نقصانات کی موجودگی میں سگنل پاور لیول کو برقرار رکھ سکتا ہے، بجائے اس کے کہ پاور کو چند ڈیسیبل تک بڑھایا جائے۔

فائدے اور نقصانات:

تقسیم شدہ ایمپلیفائر استعمال کرنے کا ایک فائدہ لنک پر کم ایمپلیفائر شور کی تعمیر ہے۔ اس کی بنیادی وجہ یہ ہے کہ سگنل کی طاقت بہت کم ڈگری کے بجائے ہر وقت برقرار رہتی ہے، جیسا کہ مجرد امپلیفائر کا معاملہ ہے۔ پھر ایمپلیفائر شور کو شامل کیے بغیر چوٹی سگنل کی طاقت کو کم کیا جا سکتا ہے۔ یہ اصل میں ممکنہ طور پر نقصان دہ فائبر نان لائنر اثرات کو کم کرتا ہے۔

تقسیم شدہ امپلیفائر کا ایک بہت بڑا نقصان زیادہ پمپ پاور کی ضرورت ہے۔ اس کا اطلاق رمن ایمپلیفائرز اور نایاب ارتھ ڈوپڈ ایمپلیفائرز پر ہوتا ہے، جن پر ذیل میں بحث کی گئی ہے۔

امپلیفائر کی مختلف اقسام کے فوائد کا انحصار ٹرانسمیشن سسٹم اور اس کی خصوصیات پر ہے۔ مثال کے طور پر، صرف solitons پر مبنی نظاموں کے لیے، غور کرنے کے لیے اہم عوامل طول موج کی حد اور سگنل بینڈوتھ ہیں۔

تقسیم شدہ لیزر یمپلیفائر

ڈسٹری بیوشن ایمپلیفائر کو دو مختلف شکلوں میں لاگو کیا جا سکتا ہے۔ پہلا طریقہ یہ ہے کہ ٹرانسمیشن فائبر کا استعمال کیا جائے جس میں کچھ نایاب ارتھ ڈوپڈ آئنز ہوں، جیسے کہ ایربیم آئنز، لیکن ڈوپنگ کا ارتکاز عام امپلیفائر ریشوں سے بہت کم ہونا چاہیے۔ اگرچہ سیلیکا فائبر عام طور پر مواصلات کے لیے استعمال ہوتا ہے، لیکن نادر زمین کے آئنوں میں اس کی حل پذیری بہت کم ہے، اور کم ڈوپنگ بجھانے والے اثرات سے بچ سکتی ہے۔ تاہم، چونکہ ٹرانسمیشن آپٹیکل فائبر کی کچھ دوسری حدود بھی ہیں، اس لیے آپٹیکل فائبر کو زیادہ فائدہ مند بینڈوتھ حاصل کرنے کے لیے بہتر بنانا مشکل ہے۔ خاص طور پر، کسی بھی ڈوپنگ سے ٹرانسمیشن کے نقصانات میں اضافہ ہوگا، جو کہ مختصر مجرد امپلیفائر میں کوئی سنگین مسئلہ نہیں ہے۔

چونکہ تقسیم شدہ یمپلیفائر کی پمپ لائٹ کو بھی طویل فاصلے پر منتقل کرنے کی ضرورت ہے، اس لیے اس کو ٹرانسمیشن نقصان کا سامنا کرنا پڑے گا۔ اگر پمپ کی طول موج سگنل کی طول موج سے بہت چھوٹی ہے تو نقصان سگنل کی روشنی سے بھی زیادہ ہے۔ لہٰذا، طویل ڈسٹری بیوشن ایربیم ڈوپڈ ایمپلیفائرز کو عام طور پر استعمال ہونے والی 980nm لائٹ کے بجائے 1.45 مائکرون پمپ لائٹ استعمال کرنے کی ضرورت ہے۔ اس کے نتیجے میں یمپلیفائر حاصل کی ورنکرم شکل پر مزید پابندیاں عائد ہوں گی۔ طویل پمپ طول موج کے ساتھ بھی، مجرد فائبر یمپلیفائرز کے مقابلے پمپ کے نقصانات کی وجہ سے پمپ کی طاقت کی ضرورت زیادہ ہوتی ہے۔

تقسیم شدہ رامان یمپلیفائر

تقسیم شدہ یمپلیفائر کی ایک اور قسم رامان یمپلیفائر ہے، جس میں نایاب ارتھ ڈوپنگ کی ضرورت نہیں ہے۔ اس کے بجائے، یہ امپلیفیکیشن کے عمل کو حاصل کرنے کے لیے محرک رمن بکھرنے کا استعمال کرتا ہے۔ اسی طرح، ٹرانسمیشن ریشوں کو رامان ایمپلیفیکیشن کے عمل کے لیے بہتر بنانا مشکل ہے کیونکہ ٹرانسمیشن نقصانات کم ہونے کی ضرورت ہے اور پمپ لائٹ بھی ٹرانسمیشن نقصانات کا تجربہ کرتی ہے۔ لہذا، بہت زیادہ پمپ طاقت کی ضرورت ہے.

پمپ سورس کا حاصل سپیکٹرم فائبر کور کی کیمیائی ساخت پر منحصر ہے۔ مختلف پمپ طول موجوں کو ملا کر ایک ٹیونڈ وسیع گین سپیکٹرم حاصل کیا جا سکتا ہے۔