1 / 23

Power Amplifiers

Power Amplifiers. Hooman Nabovati Sadjad University. مقدمه. يك تقويت كننده نوري ابزاري است كه سيگنال نوري را به طورمستقيم و بدون تبديل آن به الكتريكي تقويت مي كند. تقويت كننده هاي نوري بسيار ساده تر و ارزانتر از تكرار كننده ها(باز سازنده ها) هستند. مکانهای قرار گرفتن تقویت‎کننده نوری .

aspen
Download Presentation

Power Amplifiers

An Image/Link below is provided (as is) to download presentation Download Policy: Content on the Website is provided to you AS IS for your information and personal use and may not be sold / licensed / shared on other websites without getting consent from its author. Content is provided to you AS IS for your information and personal use only. Download presentation by click this link. While downloading, if for some reason you are not able to download a presentation, the publisher may have deleted the file from their server. During download, if you can't get a presentation, the file might be deleted by the publisher.

E N D

Presentation Transcript

  1. Power Amplifiers Hooman Nabovati Sadjad University

  2. مقدمه • يك تقويت كننده نوري ابزاري است كه سيگنال نوري را به طورمستقيم و بدون تبديل آن به الكتريكي تقويت مي كند. • تقويت كننده هاي نوري بسيار ساده تر و ارزانتر از تكرار كننده ها(باز سازنده ها) هستند. Optical amplifier

  3. مکانهای قرار گرفتن تقویت‎کننده نوری • تقویت کننده های توان • تقویت‎کننده‎های روی خط • پیش تقویت قبل از آشکارسازی Optical amplifiers

  4. پارامترهاي تقويت كننده - بهره : • مقدار بهره به طور كلي از رابطه زير بدست مي‎آيد • g0: مقدار اوج بهره • ώ: فرکانس نوری سیگنال تابیده شده • P: توان نوری سیگنال تابیده شده • Ps : توان اشباع که وابسته به پارامتر T1 ( زمان فلوئورانس تشعشع ) • T2 : زمان آرامش تجمعی • ώ0: فرکانس انتقال هسته ای Optical Raman Amplifier spring 1386

  5. پارامترهاي تقويت كننده - بهره : Optical Raman Amplifier spring 1386

  6. پارامترهاي تقويت كننده - بهره : Optical Raman Amplifier spring 1386

  7. نويز تقويت كننده : • با در نظر گرفتن Shot Noise : Optical Raman Amplifier spring 1386

  8. انواع تقویت‎کننده‎های نوری • Semiconductor Optical Amplifiers • Fabry Perot Amplifier • Traveling Wave Amplifier • Raman Effect Amplifier • Rare earth doped fiber amplifier Optical amplifiers

  9. Fabry-Perot Amplifier(FPA) • هنگامی که یک سیگنال نوری به ناحیه فعال در FPA اعمال شود بین دو وجه عقب و جلو می‎رود و عمل تقویت‎کنندگی آغاز می‎گردد .وقتي شدت نور از یک مقدار آستانه بیشتر شود،از وجه انتهايي که ضریب بازتابش کمتری دارد خارج مي گردد. • پهناي باند كمي دارند. • ضريب انعكاس وجوه R=0.3 (كمتر از ديود ليزر) Optical amplifier

  10. Traveling-Wave Amplifier(TWA) • در آن رزنانس رخ نمی‎دهد و دارای همان ساختار FPA است با این تفاوت که ضريب انعکاس سطوح آن محدود است(حدود10-3-10-4 ). سیگنال ورودی فقط یک بار در هنگام گذشتن از طول TWA تقویت می‎شود. بنابراین طول TWA برای تقویت مناسب باید نسبت به FPA بیشتر باشد. • پهناي باند خوبBW>30nm ومناسب براي سيستم هايWDM . Optical amplifier

  11. مزايا و معايب SOA • مزايا • گستره طول موج هاي كاري وسيع (1250-1650 nm) • قیمت پایین با ارزش تولیدی بالا • قابليت مجتمع شدن با ديگر اجزا : • معايب • بالا بودن تلفات کوپلنیگ • حساسيت پلاریزاسیون (حدود0.5 dB ) • ايجاد تداخل بين كانال هاي شديد • نویز فیگر بالا Optical amplifier

  12. Raman Amplifier • اين تقويت‎كننده بر اساس پراكندگي رامن تحريك شده (SRS) عمل مي‎كند. • تقويت كننده Raman بايد با يك پرتو شديد پمپ شود تا گين كافي را فراهم كند. • پرتو سيگنال براي تقويت شدن بايد فركانسي پايين تر از پمپ داشته باشد.(13.2 THz) Optical amplifier

  13. Raman Amplifier • فوتون پمپ شده بخشي از انرژي خود را براي ايجاد فوتون ديگري با انرژي كمتر درفركانس پايينتر از دست مي دهد. انرژي باقيمانده يك وضعيت ارتعاشي در مولكول‎هاي سيليكا به وجود مي‎آورد. Optical amplifier

  14. مزاياو معايب تقويت كننده Raman • مزايا • قابليت استفاده در گستره1250-1650 nm • پهناي باند مناسب (يك پمپ30nm ، چندين پمپ بيش از 90 nm ) • نویز فیگر بسيار كم( كمتر از 1dB ) • معايب • تداخل بين كانال ها • توان پمپ بالا Optical amplifier

  15. REDFA (Rare Earth Doped Fiber Amplifier) • قطعه اي از فيبر را به طول 10 متر به يكي ازعناصر خانواده لانتانيدها با عدد اتمي 57 تا 71آلاييده مي كنيم • اربيم (Erbium) • پرازئوديميم (Praseodymium) • نئو ديميم (Neodymium) Optical amplifier

  16. EDFA (Erbium Doped Fiber Amplifier) • بهترين و پركاربردترين نوعREDFA است. • گستره طول موج بين 1530-1570 nm را تقويت مي نمايد به همين علت تقويت كننده مناسبي براي سيستم هاي WDM است. Optical amplifier

  17. عملكرد EDFA • بهترين عملكرد وقتي است كه پرتو پمپ در طول موج 980 nm باشد. Optical amplifier

  18. ويژگي هاي بهره EDFA • يكسان نبودن بهره در همه طول موج ها در لينك هاي WDM بلند با تعداد زيادي تقويت كننده(2000-3000 km با80 تقويت كننده) ايجاد مشكل مي كند. Optical amplifier

  19. مزاياو معايب EDFA • مزايا • گین بالا( حدود dB50 ) • توان خروجی بالا(بيش از 100mw) • نویز فیگر پایین( حدود 4dB ) • حساسیت پلاریزاسیون کم حدود0.01-0.1 dB • تلفات جا اندازي كم • تداخل بين كانال‎ها كم و اعوجاج پايين • منبع پمپ پر بازده • معايب • عدم قابليت مجتمع شدن با ساير اجزا • ناهمواري طيف بهره Optical amplifier

  20. PDFA(Praseodymium Doped Fiber Amplifier) • تقويت كننده هاي فيبر آلاييده شده به پرازئوديميم كه براي 1300nm مناسبند. • طول موج پمپ پر بازده 1017nm با ليزر گاليم آرسنيد مي باشد. • بهره كمي در حدود 12dB دارند. • از شيشه هاي فلوئوريد زيركونيم(ZBLAN) استفاده مي كنند. • طول عمر حامل بسيار كوتاه است. (در حدود 100ns ) • بازده كوانتومي 4% دارند. Optical amplifier

  21. NDFA(Neodymium Doped Fiber Amplifier) • تقويت كننده هاي فيبر آلاييده شده به نئوديميم كه براي باند 1300nm مناسبند. • بهره بسياركمي دارند. • گستره 1310-1360nm در شيشه هاي فلوئوريد زيركونيم(ZBLAN) و1360-1400nm در شيشه هاي سيليكا دارند. • طول موج هاي پمپ پر بازده 795nm و810nm مي باشند. • طول عمر حامل كوتاه است. (در حدود 390 µs ) • داراي بازده كوانتومي بسيار پاييني هستند. • نويز فيگر مناسب است اما نه به خوبي EDFA . Optical amplifier

  22. جدول مقايسه سه نوع تقويت كننده Optical amplifier

  23. EDFA Raman SOA Optical amplifier

More Related