फाइबर ऑप्टिक एम्पलीफायरों की तकनीक
फाइबर ऑप्टिक संचार में, फाइबर द्वारा लिए गए दृश्य-प्रकाश या अवरक्त (IR) बीम को सामग्री के माध्यम से यात्रा के रूप में देखा जाता है। फिर फाइबर ऑप्टिक एम्पलीफायर आता है जिसका उपयोग ट्रांसमिशन के दौरान जानकारी के जागरण की भरपाई करने के लिए किया जाता है।
एम्पलीफायरों को एक सिस्टम में ऑप्टिकल सिग्नल को बढ़ावा देने के लिए विशिष्ट स्थानों पर डाला जाता है जहां सिग्नल कमजोर होते हैं। यह बढ़ावा शेष केबल लंबाई के माध्यम से संकेतों को सफलतापूर्वक प्रसारित करने की अनुमति देता है। बड़े नेटवर्क में, ऑप्टिकल फाइबर एम्पलीफायरों की एक लंबी श्रृंखला को पूरे नेटवर्क लिंक के साथ एक क्रम में रखा जाता है।
आम फाइबर ऑप्टिकल एम्पलीफायरों में एरबियम-डॉप्ड फाइबर एम्पलीफायर (या EDFA ऑप्टिकल एम्पलीफायर), रमन फाइबर एम्पलीफायर और सिलिकॉन ऑप्टिकल एम्पलीफायर (SOA) शामिल हैं। Erbium doped फाइबर एम्पलीफायर WDM फाइबर ऑप्टिक सिस्टम में सिग्नल को बढ़ावा देने के लिए इस्तेमाल किया जाने वाला फाइबर एम्पलीफायर का प्रमुख प्रकार है, जैसा कि हम जानते हैं कि यह WDM है जो फाइबर संचार प्रणाली की क्षमता को बढ़ाता है और यह erbium-doped फाइबर एम्पलीफायर है जो बनाता है WDM प्रसारण संभव है। फाइबर एम्पलीफायरों को घने तरंग दैर्ध्य डिवीजन मल्टीप्लेक्सिंग (DWDM) का समर्थन करने के लिए विकसित किया जाता है, जिसे DWDM EDFA एम्पलीफायर कहा जाता है और फाइबर ऑप्टिक्स द्वारा समर्थित अन्य तरंग दैर्ध्य बैंड का विस्तार करने के लिए।
कई अलग-अलग भौतिक तंत्र हैं जिनका उपयोग प्रकाश संकेत को बढ़ाने के लिए किया जा सकता है, जो प्रमुख प्रकार के ऑप्टिकल एम्पलीफायरों के अनुरूप होते हैं। डोपेड फाइबर एम्पलीफायरों और बल्क लेजर में, एम्पलीफायर के लाभ माध्यम में उत्तेजित उत्सर्जन आने वाले प्रकाश के प्रवर्धन का कारण बनता है। अर्धचालक ऑप्टिकल एम्पलीफायरों (SOAs) में, इलेक्ट्रॉन-छेद पुनर्संयोजन होता है। रमन एम्पलीफायरों में, रमन माध्यम की जाली में फोन के साथ आने वाली रोशनी के बिखरने से आने वाले फोटॉन के साथ फोटॉन का सुसंगत रूप से उत्पादन होता है। पैरामीट्रिक एम्पलीफायरों पैरामीट्रिक प्रवर्धन का उपयोग करते हैं।
जब प्रकाश पदार्थ के माध्यम से प्रसारित होता है, तो प्रकाश का हिस्सा यादृच्छिक दिशाओं में बिखरा हुआ होता है। बिखरे हुए प्रकाश के एक छोटे से हिस्से में सामग्री बिखराव प्रणाली के कंपन आवृत्तियों के बराबर मात्रा द्वारा घटना बीम की आवृत्ति से हटाए गए आवृत्तियों होते हैं। इस छोटे से बिखरने की सीमा के भीतर रमन फाइबर ऑप्टिक एम्पलीफायरों का कार्य होता है। यदि प्रारंभिक बीम पर्याप्त रूप से तीव्र और एक रंग का है, तो एक दहलीज तक पहुंचा जा सकता है जिसके आगे रमन आवृत्तियों पर प्रकाश को बढ़ाया जाता है, दृढ़ता से बनाता है, और आमतौर पर उत्तेजित उत्सर्जन की विशेषताओं को प्रदर्शित करता है। इसे उत्तेजित या सुसंगत रमन प्रभाव कहा जाता है।
एक डोपेंट के रूप में फाइबर कोर सामग्री के लिए एर्बियम, दुर्लभ पृथ्वी आयनों को जोड़कर ईएफडीए फाइबर ऑप्टिक एम्पलीफायर फ़ंक्शन; आम तौर पर प्रति मिलियन कुछ सौ भागों के स्तर में। फाइबर दो से नौ माइक्रोन के एरबियम लेसिंग वेवलेंथ पर अत्यधिक पारदर्शी होता है। जब एक लेजर डायोड द्वारा पंप किया जाता है, तो ऑप्टिकल लाभ पैदा होता है, और प्रवर्धन होता है।
सिलिकॉन या सेमीकंडक्टर ऑप्टिकल एम्पलीफायर एक बुनियादी लेजर के समान कार्य करता है। संरचना बहुत समान है, जिसमें सेमीकंडक्टर सामग्री के दो विशेष रूप से डिज़ाइन किए गए स्लैब एक दूसरे के ऊपर हैं, उनके बीच एक और सामग्री के साथ "सक्रिय परत" है। इलेक्ट्रॉनों को उत्तेजित करने के लिए एक विद्युत प्रवाह डिवाइस के माध्यम से चल रहा है, जो फिर गैर-उत्तेजित जमीन पर वापस गिर सकता है और फोटॉन को बाहर कर सकता है। आने वाले ऑप्टिकल सिग्नल अपने स्वयं के तरंग दैर्ध्य पर प्रकाश के उत्सर्जन को उत्तेजित करता है।
फाइबर ऑप्टिक रिपीटर भी एक संकेत संकेत को फिर से बढ़ा सकता है लेकिन यह केवल एक विशिष्ट तरंग दैर्ध्य पर कार्य कर सकता है और डब्ल्यूडीएम सिस्टम के लिए उपयुक्त नहीं है। यही कारण है कि फाइबर ऑप्टिक एम्पलीफायर संचार प्रणालियों में बहुत अधिक महत्वपूर्ण भूमिका निभाता है।
