Optískir magnarar bæta merkisstyrk
Nov 25, 2025|
Í ljósleiðara eða lausum-rýmistenglum missa sjónmerki smám saman styrk. Tap kemur frá ýmsum áttum-trefjagleypni, viðmótadreifingu og lélegri tengingu tengis. Einfaldur-hamur trefjar við 1550 nm hefur venjulega dempun í kringum 0,2–0,5 dB/km, og yfir langar vegalengdir (50 km+) getur merkið farið niður fyrir það sem móttakarinn getur greint á áreiðanlegan hátt. Í raunverulegum-heimum sýna eldri trefjar oft meiri tap en fræðilega, venjulega vegna slæmra tenginga eða örbeygja-.
Mögnunaraðferðir
Optískir magnararauka merkisstyrk án þess að breyta því í rafmagnsform. Meginreglan er einföld: fæða veiklaða ljósið inn í ávinningsmiðil, þar sem það hefur samskipti við spenntar agnir til að mynda fleiri ljóseindir. Orka kemur frá ljósdælingu eða rafstraumsprautun. Dælan býr til viðsnúning á íbúafjölda, sem gerir merkjaljóseindum kleift að koma af stað frekari ljóseindalosun-eins og er sjónmögnun.
Í reynd er val á dæluaðferð háð bandbreidd og orkuþörf. Trefjamagnarar nota venjulega ljósdælu en hálfleiðaramagnarar eru knúnir rafmagni.
Dreifing í samskiptanetum
Langdræg-netkerfi setja venjulega magnara á 80–100 km fresti til að bæta upp fyrir tap á trefjum. Magnaraaukning er venjulega á bilinu 20–30 dB, sem skilur eftir sig svigrúm fyrir öldrun eða viðhald.
Í stórborgarnetum er merkjum skipt á marga áfangastaði. Hver 1:2 skipting veldur u.þ.b. 3 dB tapi. Með því að setja magnara á eftir splitternum kemur hver grein aftur í nothæf stig. For-magnarar fyrir framan móttakara eru líka algengir-þeir auka veik merki svo móttakarinn þarf ekki mikla næmni.
Fá einkenni
Hagnaður fer eftir dæluafli, bylgjulengd merkis og inntaksafli. Við lágt inntak virkar magnarinn línulega og ávinningurinn er stöðugur. Við há inntaksstyrk tæmist geymd orka, hún lækkar-þetta er mettun og takmarkar hámarksafköst.
Ávinningsbandbreidd ákvarðar hvaða bylgjulengdir má magna upp. Sjaldgæf-jarð-dópaðir trefjamagnarar ná yfir 30–40 nm á C- eða L-bandinu; Hálfleiðaramagnarar ná yfir breiðari litróf, stundum yfir 100 nm, en með lægri hámarksstyrk.
Hitastig skiptir líka máli. Hátt hitastig eykur víxlverkun fóna, dregur örlítið úr ávinningi. Uppsetningar utandyra eru venjulega með hitastýringu til að haldast stöðugum frá -5 gráðum til +70 gráður.
Hávaða viðbót
Magnarar bæta við hávaða, aðallega frá sjálfsprottnum ljóseindum innan merkjabandbreiddarinnar. Hávaðatölur eru venjulega 3–7 dB. Þegar margir magnarar eru settir saman safnast hávaði upp. Eftir 10 stig getur SNR lækkað um 30–70 dB miðað við ómagnað kerfi, svo hönnuðir verða að skipuleggja vandlega fyrir langa hlekki.
Aflþörf
Trefjamagnarar þurfa venjulega 100–500 mW dæluafl (980 nm eða 1480 nm). Hærra dæluafl eykur framleiðsluna en nær að lokum mettun með minnkandi ávöxtun.
Rafmagnseyðsla: trefjamagnarar með dæluleysis og rafeindatækni draga venjulega 5–20 W; Hálfleiðaramagnarar eyða 1–5 W. Hár-afluppsetningar með kælingu geta tvöfaldað heildarnotkun.
Hugleiðingar um uppsetningu
Þegar þú setur upp skaltu horfa á tap/úttakstengi skila tapi-yfirleitt undir -45 dB-til að forðast sveiflur. Flestir magnarar eru með einangrunartæki til að loka fyrir endurkast.
Umhverfisþættir skipta máli: hár raki getur þéttist á ljósfræði, titringur getur misleitt íhluti, loftleiðir þurfa veðurþolið hlíf og neðanjarðar hvelfingar þurfa vatns- og jarðvegsþrýstingsvörn.
Frammistöðulýsingar
Helstu upplýsingar eru:
Lítill-merkjaaukning: mögnun við lágt inntak
Mettun útgangsafl: hámarksafl sem hægt er að afhenda
Fáðu flatneskju: mikilvægt fyrir fjöl-bylgjulengdakerfi
Skautun-háð aukningu: næmi fyrir inntakskautun
Kvik forrit þurfa einnig að huga að batatíma. Fljótur bati (<1 μs) suits packet-switched networks; slower recovery (10–100 μs) is enough for circuit-switched systems.
Bylgjulengd-Sérstök aðgerð
Mismunandi bylgjulengdarbönd þurfa mismunandi magnara:
1550 nm: Erbium-dópaðir trefjamagnarar (EDFA)
1310 nm: Hálfleiðara magnarar eða Raman mögnun
1625–1675 nm: Thulium- eða Bismuth-dópaðir trefjamagnarar
Fjöl-bandskerfi þurfa sérstakar magnarakeðjur fyrir hverja hljómsveit, sem eykur kostnað og flókið.
Eftirlit og eftirlit
Magnarar eru venjulega með eftirlitskerfi sem snerta lítið brot af inntak/útgangi til að fylgjast með afli. Sjálfvirk styrkingarstýring heldur mögnun stöðugri. Stjórnlykkjur stilla dælustraum eða sjóndeyfara til að takast á við inntaksbreytingar eða dælurek.
Fjarstýring gerir kleift að skoða stöðu-afl, dælustraum, hitastig o.s.frv.- og sendir viðvörun fyrir óeðlilegar aðstæður, sem dregur úr heimsóknum á vettvangi.