ایربیم ڈوپڈ فائبر یمپلیفائر (EDFA)

کام کرنے کا بنیادی اصول:
دیایربیم ڈوپڈ فائبر یمپلیفائر (EDFA)ایک ایسا میڈیم ہے جو توانائی کی تبدیلی کو حاصل کرنے کے لیے ہیلیم آئنوں کا استعمال کرتا ہے۔ انرجی ایمپلیفیکیشن ونڈو میں آپریٹنگ ویو لینتھ ونڈو 1 550 nm اور چوڑائی 50 am ہے، جو کہ فائبر کی کم نقصان والی کھڑکی سے مطابقت رکھتی ہے۔ انرجی انجیکشن ونڈو 980 nm اور 1 480 nm ہے۔ عام طور پر، ایک ایربیم ڈوپڈ آئن فائبر کو EDFA ایمپلیفیکیشن کور کے طور پر تیار کیا جاتا ہے، یعنی ایک فعال میڈیم۔ ایمپلیفیکیشن سسٹم ایک لیزر تھری لیول سسٹم ہے، 980 nm کی انجیکشن لائٹ انرجی ہیلیم آئنوں کے ذریعے ہائی انرجی لیول 4 تک جذب ہوتی ہے، اور لیزر کی ٹرانزیشن لیول 4n ریلیکسیشن دولن کے ذریعے منتقل ہوتی ہے۔ توانائی کی سطح کی طویل زندگی، جمع کی ایک بڑی مقدار متحرک ذرات، جو توانائی کی ایک بڑی مقدار محفوظ رکھتے ہیں، اور پھر سگنل لائٹ کے ساتھ محرک تابکاری کو منتقل کرتے ہیں، ایک ہی فریکوئنسی اور ایک ہی مرحلے کے ضرب سگنل حاصل کرتے ہیں، اور واپس آتے ہیں۔ ذرات زمینی حالت میں۔ ایمپلیفیکیشن کے عمل میں پیدا ہونے والا شور بے ساختہ تابکاری ( ایمپلیفائیڈ اسپونٹینیئس ایمیشن (ASE) ہے، جو پمپ کی طول موج سے متعلق ہے۔ عام طور پر، 980 nm لیزر پمپ کارکردگی میں کم اور شور میں کم ہے۔ جبکہ 1 480 nm لیزر انتہائی موثر اور شور والا ہے۔ ڈیزائن کے عمل میں، عام پری فائبر یمپلیفائر EDFA 980 nm پمپنگ کا استعمال کرتا ہے؛ منتقلی کے اختتام پر بوسٹر بوسٹر EDFA 980 nm اور 1 480n کا ہائبرڈ پمپنگ طریقہ استعمال کرتا ہے۔ ، اور آپٹیکل ایکولائزیشن فلٹرز کے لیے DWDM کی ضروریات کے مطابق خاص طور پر ڈیزائن کردہ میڈیا۔ ڈایافرام فلیٹ فلٹر۔
ایربیم ڈوپڈ فائبر یمپلیفائر (ایف ڈی ایف اے) کی بنیادی ساخت:
ایک عام EDFA میں ایک ایربیم ڈوپڈ فائبر، ایک پمپ سورس، ایک طول موج ڈویژن ملٹی پلیکسر، ایک آپٹیکل آئسولیٹر، اور ایک آپٹیکل فلٹر ہوتا ہے۔ ایربیم ڈوپڈ فائبر ایمپلیفیکیشن فراہم کرتا ہے، پمپ سورس کافی پمپ پاور فراہم کرتا ہے، اور ویو لینتھ ڈویژن ملٹی پلیکسر سگنل لائٹ اور پمپ لائٹ کو ایربیم ڈوپڈ فائبر میں جوڑتا ہے۔ آپٹیکل آئسولیٹر روشنی کی یک طرفہ منتقلی کو یقینی بناتا ہے تاکہ روشنی کے انعکاس آپٹیکل دوغلوں کی شکل میں ہو اور فیڈ بیک لائٹ سگنل لیزر کی آپریشنل حالت میں خلل پیدا کرے۔ آپٹیکل فلٹر کا کردار آپٹیکل ایمپلیفائر میں ASE شور کو فلٹر کرنا اور EDFA کے سگنل ٹو شور کے تناسب کو بہتر بنانا ہے۔ عام طور پر EDFA میں تین قسم کے پمپ ہوتے ہیں: کو-ڈائریکشنل پمپ، ریورس پمپ اور دو طرفہ پمپ۔ اس بات کو یقینی بنانے کے لیے کہ EDFAâs ایمپلیفیکیشن مستقل ہے (یعنی، پریمپلیفائر اور لائن کا لکیری یمپلیفائر) یا آؤٹ پٹ پاور مستقل ہے (یعنی، ترسیلی سرے پر سیچوریٹنگ پاور ایمپلیفائر)، ڈیزائن کرنا ضروری ہے۔ EDFA کے ان پٹ اور آؤٹ پٹ پاور کے ساتھ ساتھ پمپنگ سورس کی نگرانی کے لیے ایک معاون سرکٹ۔ کام کی حیثیت کی نگرانی اور کنٹرول کیا جاتا ہے۔ مانیٹرنگ کے نتائج کے مطابق، پمپ لائٹ سورس کے کام کرنے والے پیرامیٹرز کو مناسب طریقے سے ایڈجسٹ کیا گیا ہے تاکہ EDFA کو بہترین حالت میں کام کر سکے۔ اس کے علاوہ، معاون سرکٹ سیکشن میں تحفظ کے افعال جیسے خودکار درجہ حرارت کنٹرول اور خودکار پاور کنٹرول کے لیے سرکٹس بھی شامل ہیں۔
ایربیم ڈوپڈ فائبر یمپلیفائر (EDFA) کی بنیادی کارکردگی:
EDFA کی بنیادی کارکردگی نفع، آؤٹ پٹ پاور اور شور کے ساتھ ساتھ بینڈوتھ اور برابری میں بھی جھلکتی ہے۔
1. حاصل کی خصوصیات حاصل کی خصوصیات آپٹیکل ایمپلیفائر کی آؤٹ پٹ پاور کے ان پٹ پاور کے تناسب کے ایمپلیفیکیشن کی صلاحیت کو ظاہر کرتی ہیں۔ یہ مختلف عوامل سے متعلق ہے، عام طور پر dB میں ظاہر ہوتا ہے، اور عام طور پر استعمال ہونے والا ایمپلیفیکیشن عنصر 15 سے 40 dB ہوتا ہے۔ عام طور پر، فائدہ براہ راست پمپ کی طاقت اور ایربیم ڈوپڈ فائبر کی لمبائی سے متعلق ہے۔ بہترین قیمت تجربے کے ذریعے تلاش کی جا سکتی ہے۔
2. آؤٹ پٹ پاور کی خصوصیات ایک مثالی لکیری آپٹیکل ایمپلیفائر کے لیے، آپٹیکل سگنل کو بڑھایا جا سکتا ہے اور ان پٹ آپٹیکل پاور سے قطع نظر ایک ہی فائدہ پر آؤٹ پٹ کیا جا سکتا ہے۔ اس حالت کو یقینی بنانے کے لیے، عام طور پر صرف اس صورت میں جب ایک چھوٹا آپٹیکل سگنل ان پٹ ہوتا ہے، کافی فائدہ سے بڑھا ہوا آپٹیکل سگنل کا آؤٹ پٹ لیزر میں انجیکشن پمپ پاور کی توانائی کی سطح کے ذرات کی تعداد کو کم کرنے کے لیے ناکافی ہوتا ہے۔ تاہم، جب ان پٹ آپٹیکل پاور کافی حد تک بڑی ہوتی ہے، تو انجکشن کی طاقت ایمپلیفیکیشن کے بعد آؤٹ پٹ پاور کی تلافی کے لیے ناکافی ہوتی ہے، تاکہ الٹے ذرات کی تعداد سیر ہو اور کم ہو، اور اس طرح آؤٹ پٹ آپٹیکل پاور کم ہو جائے، جو کمی کو متاثر کرتی ہے۔ ایمپلیفیکیشن فیکٹر کا، یعنی حاصل سنترپتی۔ ، تاکہ پروردن نان لائنر ایمپلیفیکیشن سنترپتی خطے میں داخل ہو۔ EDFA کی زیادہ سے زیادہ آؤٹ پٹ پاور کو عام طور پر 3 dB سیچوریٹڈ آؤٹ پٹ پاور کے طور پر ظاہر کیا جاتا ہے، جو آؤٹ پٹ پاور کے مساوی ہوتا ہے جب سنترپتی گین 3 dB تک گر جاتا ہے، جو EDFA کی زیادہ سے زیادہ پاور آؤٹ پٹ صلاحیت کو ظاہر کرتا ہے۔ EDFA کی سنترپتی آؤٹ پٹ خصوصیات کا تعلق پمپ کی طاقت، ایربیم ڈوپڈ فائبر کی لمبائی، اور ساخت سے ہے۔ پمپ آپٹیکل پاور جتنی زیادہ ہوگی، اتنی ہی زیادہ 3 ڈی بی سیچوریٹڈ آؤٹ پٹ پاور؛ ایربیم ڈوپڈ فائبر کی لمبائی جتنی لمبی ہوگی، 3 ڈی بی سیچوریٹڈ آؤٹ پٹ پاور اتنی ہی زیادہ ہوگی۔
x