ਆਪਟੀਕਲ ਫਾਈਬਰ ਸੰਚਾਰ ਦੇ ਖੇਤਰ ਵਿੱਚ ਆਪਟੀਕਲ ਐਂਪਲੀਫਾਇਰ

ਆਪਟੀਕਲ ਫਾਈਬਰ ਸੰਚਾਰ ਦੇ ਖੇਤਰ ਵਿੱਚ ਆਪਟੀਕਲ ਐਂਪਲੀਫਾਇਰ

An ਆਪਟੀਕਲ ਐਂਪਲੀਫਾਇਰਇੱਕ ਅਜਿਹਾ ਯੰਤਰ ਹੈ ਜੋ ਆਪਟੀਕਲ ਸਿਗਨਲਾਂ ਨੂੰ ਵਧਾਉਂਦਾ ਹੈ। ਆਪਟੀਕਲ ਫਾਈਬਰ ਸੰਚਾਰ ਦੇ ਖੇਤਰ ਵਿੱਚ, ਇਹ ਮੁੱਖ ਤੌਰ 'ਤੇ ਹੇਠ ਲਿਖੀਆਂ ਭੂਮਿਕਾਵਾਂ ਨਿਭਾਉਂਦਾ ਹੈ: 1. ਆਪਟੀਕਲ ਪਾਵਰ ਨੂੰ ਵਧਾਉਣਾ ਅਤੇ ਵਧਾਉਣਾ। ਆਪਟੀਕਲ ਐਂਪਲੀਫਾਇਰ ਨੂੰ ਆਪਟੀਕਲ ਟ੍ਰਾਂਸਮੀਟਰ ਦੇ ਅਗਲੇ ਸਿਰੇ 'ਤੇ ਰੱਖ ਕੇ, ਫਾਈਬਰ ਵਿੱਚ ਦਾਖਲ ਹੋਣ ਵਾਲੀ ਆਪਟੀਕਲ ਪਾਵਰ ਨੂੰ ਵਧਾਇਆ ਜਾ ਸਕਦਾ ਹੈ। 2. ਔਨਲਾਈਨ ਰੀਲੇਅ ਐਂਪਲੀਫਿਕੇਸ਼ਨ, ਆਪਟੀਕਲ ਫਾਈਬਰ ਸੰਚਾਰ ਪ੍ਰਣਾਲੀਆਂ ਵਿੱਚ ਮੌਜੂਦਾ ਰੀਪੀਟਰਾਂ ਨੂੰ ਬਦਲਣਾ; 3. ਪ੍ਰੀਐਂਪਲੀਫਿਕੇਸ਼ਨ: ਪ੍ਰਾਪਤ ਕਰਨ ਵਾਲੇ ਸਿਰੇ 'ਤੇ ਫੋਟੋਡਿਟੈਕਟਰ ਤੋਂ ਪਹਿਲਾਂ, ਕਮਜ਼ੋਰ ਲਾਈਟ ਸਿਗਨਲ ਨੂੰ ਪ੍ਰਾਪਤ ਕਰਨ ਵਾਲੀ ਸੰਵੇਦਨਸ਼ੀਲਤਾ ਨੂੰ ਵਧਾਉਣ ਲਈ ਪਹਿਲਾਂ ਤੋਂ ਐਂਪਲੀਫਾਈ ਕੀਤਾ ਜਾਂਦਾ ਹੈ।

ਵਰਤਮਾਨ ਵਿੱਚ, ਆਪਟੀਕਲ ਫਾਈਬਰ ਸੰਚਾਰ ਵਿੱਚ ਅਪਣਾਏ ਗਏ ਆਪਟੀਕਲ ਐਂਪਲੀਫਾਇਰ ਵਿੱਚ ਮੁੱਖ ਤੌਰ 'ਤੇ ਹੇਠ ਲਿਖੀਆਂ ਕਿਸਮਾਂ ਸ਼ਾਮਲ ਹਨ: 1. ਸੈਮੀਕੰਡਕਟਰ ਆਪਟੀਕਲ ਐਂਪਲੀਫਾਇਰ (SOA ਆਪਟੀਕਲ ਐਂਪਲੀਫਾਇਰ)/ਸੈਮੀਕੰਡਕਟਰ ਲੇਜ਼ਰ ਐਂਪਲੀਫਾਇਰ (SLA ਆਪਟੀਕਲ ਐਂਪਲੀਫਾਇਰ); 2. ਦੁਰਲੱਭ ਧਰਤੀ-ਡੋਪਡ ਫਾਈਬਰ ਐਂਪਲੀਫਾਇਰ, ਜਿਵੇਂ ਕਿ ਬੈਟ-ਡੋਪਡ ਫਾਈਬਰ ਐਂਪਲੀਫਾਇਰ (EDFA ਆਪਟੀਕਲ ਐਂਪਲੀਫਾਇਰ), ਆਦਿ। 3. ਗੈਰ-ਰੇਖਿਕ ਫਾਈਬਰ ਐਂਪਲੀਫਾਇਰ, ਜਿਵੇਂ ਕਿ ਫਾਈਬਰ ਰਮਨ ਐਂਪਲੀਫਾਇਰ, ਆਦਿ। ਹੇਠਾਂ ਕ੍ਰਮਵਾਰ ਇੱਕ ਸੰਖੇਪ ਜਾਣ-ਪਛਾਣ ਹੈ।

1. ਸੈਮੀਕੰਡਕਟਰ ਆਪਟੀਕਲ ਐਂਪਲੀਫਾਇਰ: ਵੱਖ-ਵੱਖ ਐਪਲੀਕੇਸ਼ਨ ਹਾਲਤਾਂ ਦੇ ਅਧੀਨ ਅਤੇ ਵੱਖ-ਵੱਖ ਐਂਡ ਫੇਸ ਰਿਫਲੈਕਟੈਂਸ ਦੇ ਨਾਲ, ਸੈਮੀਕੰਡਕਟਰ ਲੇਜ਼ਰ ਕਈ ਤਰ੍ਹਾਂ ਦੇ ਸੈਮੀਕੰਡਕਟਰ ਆਪਟੀਕਲ ਐਂਪਲੀਫਾਇਰ ਪੈਦਾ ਕਰ ਸਕਦੇ ਹਨ। ਜੇਕਰ ਸੈਮੀਕੰਡਕਟਰ ਲੇਜ਼ਰ ਦਾ ਡਰਾਈਵਿੰਗ ਕਰੰਟ ਇਸਦੇ ਥ੍ਰੈਸ਼ਹੋਲਡ ਤੋਂ ਘੱਟ ਹੈ, ਯਾਨੀ ਕਿ, ਕੋਈ ਲੇਜ਼ਰ ਪੈਦਾ ਨਹੀਂ ਹੁੰਦਾ, ਤਾਂ ਇਸ ਸਮੇਂ, ਇੱਕ ਆਪਟੀਕਲ ਸਿਗਨਲ ਇੱਕ ਸਿਰੇ 'ਤੇ ਇਨਪੁਟ ਹੁੰਦਾ ਹੈ। ਜਿੰਨਾ ਚਿਰ ਇਸ ਆਪਟੀਕਲ ਸਿਗਨਲ ਦੀ ਬਾਰੰਬਾਰਤਾ ਲੇਜ਼ਰ ਦੇ ਸਪੈਕਟ੍ਰਲ ਸੈਂਟਰ ਦੇ ਨੇੜੇ ਹੁੰਦੀ ਹੈ, ਇਹ ਐਂਪਲੀਫਾਈਡ ਹੋਵੇਗਾ ਅਤੇ ਦੂਜੇ ਸਿਰੇ ਤੋਂ ਆਉਟਪੁੱਟ ਹੋਵੇਗਾ। ਇਸ ਕਿਸਮ ਦਾਸੈਮੀਕੰਡਕਟਰ ਆਪਟੀਕਲ ਐਂਪਲੀਫਾਇਰਇਸਨੂੰ ਫੈਬਰੀ-ਪੈਰੋਪ ਕਿਸਮ ਦਾ ਆਪਟੀਕਲ ਐਂਪਲੀਫਾਇਰ (FP-SLA) ਕਿਹਾ ਜਾਂਦਾ ਹੈ। ਜੇਕਰ ਲੇਜ਼ਰ ਥ੍ਰੈਸ਼ਹੋਲਡ ਤੋਂ ਉੱਪਰ ਪੱਖਪਾਤੀ ਹੈ, ਤਾਂ ਇੱਕ ਸਿਰੇ ਤੋਂ ਕਮਜ਼ੋਰ ਸਿੰਗਲ-ਮੋਡ ਆਪਟੀਕਲ ਸਿਗਨਲ ਇਨਪੁੱਟ, ਜਿੰਨਾ ਚਿਰ ਇਸ ਆਪਟੀਕਲ ਸਿਗਨਲ ਦੀ ਬਾਰੰਬਾਰਤਾ ਇਸ ਮਲਟੀਮੋਡ ਲੇਜ਼ਰ ਦੇ ਸਪੈਕਟ੍ਰਮ ਦੇ ਅੰਦਰ ਹੈ, ਆਪਟੀਕਲ ਸਿਗਨਲ ਨੂੰ ਵਧਾਇਆ ਜਾਵੇਗਾ ਅਤੇ ਇੱਕ ਖਾਸ ਮੋਡ ਵਿੱਚ ਲਾਕ ਕੀਤਾ ਜਾਵੇਗਾ। ਇਸ ਕਿਸਮ ਦੇ ਆਪਟੀਕਲ ਐਂਪਲੀਫਾਇਰ ਨੂੰ ਇੰਜੈਕਸ਼ਨ-ਲਾਕਡ ਟਾਈਪ ਐਂਪਲੀਫਾਇਰ (IL-SLA) ਕਿਹਾ ਜਾਂਦਾ ਹੈ। ਜੇਕਰ ਇੱਕ ਸੈਮੀਕੰਡਕਟਰ ਲੇਜ਼ਰ ਦੇ ਦੋਵੇਂ ਸਿਰੇ ਸ਼ੀਸ਼ੇ ਨਾਲ ਕੋਟ ਕੀਤੇ ਜਾਂਦੇ ਹਨ ਜਾਂ ਐਂਟੀ-ਰਿਫਲੈਕਸ਼ਨ ਫਿਲਮ ਦੀ ਇੱਕ ਪਰਤ ਨਾਲ ਭਾਫ਼ ਬਣ ਜਾਂਦੇ ਹਨ, ਤਾਂ ਇਸਦੀ ਐਮਿਸੀਵਿਟੀ ਬਹੁਤ ਛੋਟੀ ਹੋ ​​ਜਾਂਦੀ ਹੈ ਅਤੇ ਫੈਬਰੀ-ਪੈਰੋ ਰੈਜ਼ੋਨੈਂਟ ਕੈਵਿਟੀ ਬਣਾਉਣ ਵਿੱਚ ਅਸਮਰੱਥ ਹੋ ਜਾਂਦੀ ਹੈ, ਜਦੋਂ ਆਪਟੀਕਲ ਸਿਗਨਲ ਐਕਟਿਵ ਵੇਵਗਾਈਡ ਪਰਤ ਵਿੱਚੋਂ ਲੰਘਦਾ ਹੈ, ਤਾਂ ਇਸਨੂੰ ਯਾਤਰਾ ਦੌਰਾਨ ਵਧਾਇਆ ਜਾਵੇਗਾ। ਇਸ ਲਈ, ਇਸ ਕਿਸਮ ਦੇ ਆਪਟੀਕਲ ਐਂਪਲੀਫਾਇਰ ਨੂੰ ਟ੍ਰੈਵਲਿੰਗ ਵੇਵ ਟਾਈਪ ਆਪਟੀਕਲ ਐਂਪਲੀਫਾਇਰ (TW-SLA) ਕਿਹਾ ਜਾਂਦਾ ਹੈ, ਅਤੇ ਇਸਦੀ ਬਣਤਰ ਹੇਠਾਂ ਦਿੱਤੇ ਚਿੱਤਰ ਵਿੱਚ ਦਿਖਾਈ ਗਈ ਹੈ। ਕਿਉਂਕਿ ਟ੍ਰੈਵਲਿੰਗ ਵੇਵ ਟਾਈਪ ਆਪਟੀਕਲ ਐਂਪਲੀਫਾਇਰ ਦੀ ਬੈਂਡਵਿਡਥ ਫੈਬਰੀ-ਪੇਰੋਟ ਟਾਈਪ ਐਂਪਲੀਫਾਇਰ ਨਾਲੋਂ ਤਿੰਨ ਆਰਡਰ ਮੈਗਨੀਟਿਊਡ ਵੱਡੀ ਹੈ, ਅਤੇ ਇਸਦੀ 3dB ਬੈਂਡਵਿਡਥ 10THz ਤੱਕ ਪਹੁੰਚ ਸਕਦੀ ਹੈ, ਇਹ ਵੱਖ-ਵੱਖ ਫ੍ਰੀਕੁਐਂਸੀਜ਼ ਦੇ ਆਪਟੀਕਲ ਸਿਗਨਲਾਂ ਨੂੰ ਵਧਾ ਸਕਦਾ ਹੈ ਅਤੇ ਇੱਕ ਬਹੁਤ ਹੀ ਵਾਅਦਾ ਕਰਨ ਵਾਲਾ ਆਪਟੀਕਲ ਐਂਪਲੀਫਾਇਰ ਹੈ।

2. ਬੈਟ-ਡੋਪਡ ਫਾਈਬਰ ਐਂਪਲੀਫਾਇਰ: ਇਸ ਵਿੱਚ ਤਿੰਨ ਹਿੱਸੇ ਹੁੰਦੇ ਹਨ: ਪਹਿਲਾ ਇੱਕ ਡੋਪਡ ਫਾਈਬਰ ਹੁੰਦਾ ਹੈ ਜਿਸਦੀ ਲੰਬਾਈ ਕਈ ਮੀਟਰ ਤੋਂ ਲੈ ਕੇ ਦਸ ਮੀਟਰ ਤੱਕ ਹੁੰਦੀ ਹੈ। ਇਹ ਅਸ਼ੁੱਧੀਆਂ ਮੁੱਖ ਤੌਰ 'ਤੇ ਦੁਰਲੱਭ ਧਰਤੀ ਦੇ ਆਇਨ ਹੁੰਦੇ ਹਨ, ਜੋ ਲੇਜ਼ਰ ਐਕਟੀਵੇਸ਼ਨ ਸਮੱਗਰੀ ਬਣਾਉਂਦੇ ਹਨ; ਦੂਜਾ ਲੇਜ਼ਰ ਪੰਪ ਸਰੋਤ ਹੁੰਦਾ ਹੈ, ਜੋ ਰੋਸ਼ਨੀ ਦੇ ਐਂਪਲੀਫਿਕੇਸ਼ਨ ਨੂੰ ਪ੍ਰਾਪਤ ਕਰਨ ਲਈ ਡੋਪਡ ਦੁਰਲੱਭ ਧਰਤੀ ਦੇ ਆਇਨਾਂ ਨੂੰ ਉਤੇਜਿਤ ਕਰਨ ਲਈ ਢੁਕਵੀਂ ਤਰੰਗ-ਲੰਬਾਈ ਦੀ ਊਰਜਾ ਪ੍ਰਦਾਨ ਕਰਦਾ ਹੈ। ਤੀਜਾ ਕਪਲਰ ਹੁੰਦਾ ਹੈ, ਜੋ ਪੰਪ ਲਾਈਟ ਅਤੇ ਸਿਗਨਲ ਲਾਈਟ ਨੂੰ ਡੋਪਡ ਆਪਟੀਕਲ ਫਾਈਬਰ ਐਕਟੀਵੇਟਿੰਗ ਸਮੱਗਰੀ ਵਿੱਚ ਜੋੜਨ ਦੇ ਯੋਗ ਬਣਾਉਂਦਾ ਹੈ। ਇੱਕ ਫਾਈਬਰ ਐਂਪਲੀਫਾਇਰ ਦਾ ਕਾਰਜਸ਼ੀਲ ਸਿਧਾਂਤ ਇੱਕ ਠੋਸ-ਅਵਸਥਾ ਲੇਜ਼ਰ ਦੇ ਸਮਾਨ ਹੁੰਦਾ ਹੈ। ਇਹ ਲੇਜ਼ਰ-ਐਕਟੀਵੇਟਿਡ ਸਮੱਗਰੀ ਦੇ ਅੰਦਰ ਇੱਕ ਉਲਟ ਕਣ ਨੰਬਰ ਵੰਡ ਸਥਿਤੀ ਦਾ ਕਾਰਨ ਬਣਦਾ ਹੈ ਅਤੇ ਉਤੇਜਿਤ ਰੇਡੀਏਸ਼ਨ ਪੈਦਾ ਕਰਦਾ ਹੈ। ਇੱਕ ਸਥਿਰ ਕਣ ਨੰਬਰ ਉਲਟ ਵੰਡ ਸਥਿਤੀ ਬਣਾਉਣ ਲਈ, ਆਪਟੀਕਲ ਪਰਿਵਰਤਨ ਵਿੱਚ ਦੋ ਤੋਂ ਵੱਧ ਊਰਜਾ ਪੱਧਰ ਸ਼ਾਮਲ ਹੋਣੇ ਚਾਹੀਦੇ ਹਨ, ਆਮ ਤੌਰ 'ਤੇ ਤਿੰਨ-ਪੱਧਰੀ ਅਤੇ ਚਾਰ-ਪੱਧਰੀ ਪ੍ਰਣਾਲੀਆਂ, ਇੱਕ ਪੰਪ ਸਰੋਤ ਤੋਂ ਊਰਜਾ ਦੀ ਨਿਰੰਤਰ ਸਪਲਾਈ ਦੇ ਨਾਲ। ਊਰਜਾ ਨੂੰ ਪ੍ਰਭਾਵਸ਼ਾਲੀ ਢੰਗ ਨਾਲ ਪ੍ਰਦਾਨ ਕਰਨ ਲਈ, ਪੰਪ ਫੋਟੋਨ ਦੀ ਤਰੰਗ-ਲੰਬਾਈ ਲੇਜ਼ਰ ਫੋਟੋਨ ਨਾਲੋਂ ਘੱਟ ਹੋਣੀ ਚਾਹੀਦੀ ਹੈ, ਯਾਨੀ ਕਿ ਪੰਪ ਫੋਟੋਨ ਦੀ ਊਰਜਾ ਲੇਜ਼ਰ ਫੋਟੋਨ ਨਾਲੋਂ ਵੱਧ ਹੋਣੀ ਚਾਹੀਦੀ ਹੈ। ਇਸ ਤੋਂ ਇਲਾਵਾ, ਗੂੰਜਦਾ ਕੈਵਿਟੀ ਇੱਕ ਸਕਾਰਾਤਮਕ ਫੀਡਬੈਕ ਬਣਾਉਂਦੀ ਹੈ, ਅਤੇ ਇਸ ਤਰ੍ਹਾਂ ਇੱਕ ਲੇਜ਼ਰ ਐਂਪਲੀਫਾਇਰ ਬਣਾਇਆ ਜਾ ਸਕਦਾ ਹੈ।

3. ਨਾਨਲਾਈਨਰ ਫਾਈਬਰ ਐਂਪਲੀਫਾਇਰ: ਨਾਨਲਾਈਨਰ ਫਾਈਬਰ ਐਂਪਲੀਫਾਇਰ ਅਤੇ ਏਰਬੀਅਮ ਫਾਈਬਰ ਐਂਪਲੀਫਾਇਰ ਦੋਵੇਂ ਫਾਈਬਰ ਐਂਪਲੀਫਾਇਰ ਦੀ ਸ਼੍ਰੇਣੀ ਵਿੱਚ ਆਉਂਦੇ ਹਨ। ਹਾਲਾਂਕਿ, ਪਹਿਲਾ ਕੁਆਰਟਜ਼ ਫਾਈਬਰਾਂ ਦੇ ਨਾਨਲਾਈਨਰ ਪ੍ਰਭਾਵ ਦੀ ਵਰਤੋਂ ਕਰਦਾ ਹੈ, ਜਦੋਂ ਕਿ ਬਾਅਦ ਵਾਲਾ ਸਰਗਰਮ ਮੀਡੀਆ 'ਤੇ ਕੰਮ ਕਰਨ ਲਈ ਏਰਬੀਅਮ-ਡੋਪਡ ਕੁਆਰਟਜ਼ ਫਾਈਬਰਾਂ ਦੀ ਵਰਤੋਂ ਕਰਦਾ ਹੈ। ਆਮ ਕੁਆਰਟਜ਼ ਆਪਟੀਕਲ ਫਾਈਬਰ ਢੁਕਵੀਂ ਤਰੰਗ-ਲੰਬਾਈ ਦੀ ਮਜ਼ਬੂਤ ​​ਪੰਪ ਲਾਈਟ ਦੀ ਕਿਰਿਆ ਦੇ ਤਹਿਤ ਮਜ਼ਬੂਤ ​​ਨਾਨਲਾਈਨਰ ਪ੍ਰਭਾਵ ਪੈਦਾ ਕਰਨਗੇ, ਜਿਵੇਂ ਕਿ ਉਤੇਜਿਤ ਰਮਨ ਸਕੈਟਰਿੰਗ (SRS), ਉਤੇਜਿਤ ਬ੍ਰਿਲੋਇਨ ਸਕੈਟਰਿੰਗ (SBS), ਅਤੇ ਚਾਰ-ਵੇਵ ਮਿਕਸਿੰਗ ਪ੍ਰਭਾਵ। ਜਦੋਂ ਸਿਗਨਲ ਨੂੰ ਪੰਪ ਲਾਈਟ ਦੇ ਨਾਲ ਆਪਟੀਕਲ ਫਾਈਬਰ ਦੇ ਨਾਲ ਪ੍ਰਸਾਰਿਤ ਕੀਤਾ ਜਾਂਦਾ ਹੈ, ਤਾਂ ਸਿਗਨਲ ਲਾਈਟ ਨੂੰ ਵਧਾਇਆ ਜਾ ਸਕਦਾ ਹੈ। ਇਸ ਤਰ੍ਹਾਂ, ਉਹ ਫਾਈਬਰ ਰਮਨ ਐਂਪਲੀਫਾਇਰ (FRA), ਬ੍ਰਿਲੋਇਨ ਐਂਪਲੀਫਾਇਰ (FBA), ਅਤੇ ਪੈਰਾਮੀਟ੍ਰਿਕ ਐਂਪਲੀਫਾਇਰ ਬਣਾਉਂਦੇ ਹਨ, ਜੋ ਸਾਰੇ ਵੰਡੇ ਗਏ ਫਾਈਬਰ ਐਂਪਲੀਫਾਇਰ ਹਨ।

ਸੰਖੇਪ: ਸਾਰੇ ਆਪਟੀਕਲ ਐਂਪਲੀਫਾਇਰਾਂ ਦੀ ਆਮ ਵਿਕਾਸ ਦਿਸ਼ਾ ਉੱਚ ਲਾਭ, ਉੱਚ ਆਉਟਪੁੱਟ ਪਾਵਰ, ਅਤੇ ਘੱਟ ਸ਼ੋਰ ਅੰਕੜਾ ਹੈ।