Поширений типоптичний підсилювачвикористовується в оптичному зв'язку
Коли оптичні сигнали передаються оптичними волокнами, зі збільшенням відстані оптичні сигнали поступово слабшають і навіть спричиняють перебої у зв'язку… До появи оптичних підсилювачів вони були схожі на «заправну станцію», що поповнює енергію оптичних сигналів, щоб вони могли безперешкодно передавати дані до місця призначення. У цьому випуску ви ознайомитеся з поширеним оптичним підсилювачем в оптичному зв'язку –волоконний підсилювач, легований ербієм(Оптичний підсилювач EDFA).
Ербієм легований волоконний підсилювач, як випливає з назви: Ербій (Er), рідкоземельний елемент, вбудований у кварцове волокно. Коли вхідний оптичний сигнал проходить через леговане ербієм волокно, тривалентні іони ербію (Er³⁺) поглинають енергію світла накачування та переходять на вищий енергетичний рівень. Кількість частинок у збудженому стані зазнає інверсії. Під дією вхідного сигнального світла рідкісноземельні іони у збудженому стані зазнають вимушеного випромінювання та вивільняють фотони тієї ж частоти, що й сигнальне світло, тим самим досягаючи оптичного посилення.
Компоненти, що складаютьОптичний підсилювач EDFAЗазвичай включають оптичні з'єднувачі (часто з використанням мультиплексорів з поділом довжин хвиль WDM), оптичні ізолятори, леговані ербієм волокна, фільтри та джерела накачування. Серед них оптичний з'єднувач геніально поєднує вхідне світло та світло накачування, щоб забезпечити точну подачу сигналу в леговане ербієм волокно; роль оптичного ізолятора полягає в придушенні непотрібного відбиття світла в оптичному шляху, щоб запобігти утворенню непотрібних сигналів перешкод, забезпечуючи односпрямовану передачу сигналу; оптичний фільтр видаляє небажаний шум, щоб покращити співвідношення сигнал/шум та забезпечити чіткість передачі інформації.
Наразі дослідники розробляють дводіапазонні волоконні підсилювачі (DBFA) та надширокосмугові підсилювачі (UWOA), прагнучи розширити смугу пропускання посилення на весь діапазон частот мультиплексування з поділом довжин хвиль (WDM). Нещодавно спільна дослідницька група європейських науково-дослідних інститутів розробила параметричний підсилювач біжучої хвилі на основі фотонних чіпів. Завдяки компактній структурі він досягає надширокосмугового посилення сигналу зі смугою пропускання 140 нм (втричі більше, ніж у традиційного EDFA), а обсяг зменшено до сантиметрового рівня, забезпечуючи надвисокошвидкісну підтримку для центрів обробки даних та обчислень на основі штучного інтелекту. Ці «суперпідсилювачі» підтримуватимуть передачу понад ста довжин хвиль на одне волокно, закладаючи основу для голографічного зв'язку, інтелектуальних фабрик та інших застосувань в еру 6G.
Час публікації: 03 лютого 2026 р.