آپٹیکل امپلیفائرز کے مختلف قسم کے مقابلے
نظری یمپلیفائر آپٹیکل مواصلاتی نیٹ ورک کے لئے ایک اہم ٹیکنالوجی ہے. پہلے اسے برقی سگنل میں تبدیل کرنے کی ضرورت کے بغیر، نظری یمپلیفائرز اب ریپبلر کے بجائے استعمال کیے جاتے ہیں. جیسا کہ ہم جانتے ہیں، کئی قسم کے آپٹیکل یمپلیفائرز ہیں. ان میں سے، اہم یمپلیفائر ٹیکنالوجی ڈوپیڈ ریشہ یمپلیفائر (مثال کے طور پر EDFA) ہیں، سیمکولیڈٹر نظری یمپلیفائر (SOA) اور فائبر رام ریموٹ یمپلیفائر. آج، ہم اس کاغذ میں مختلف قسم کے نظری یمپلیفائرز کا مطالعہ اور موازنہ کریں گے.
مختلف اقسام کے آپٹیکل یمپلیفائرز کے مقابلے میں، آئیے فائبر آپٹک یمپلیفائر پر قریبی نظر ڈالیں. عام طور پر، ایک ریفریٹر میں ایک رسیور اور ٹرانسمیٹر شامل ہے جس میں ایک پیکج میں شامل ہوتا ہے. رسیور آنے والے آپٹیکل توانائی کو برقی توانائی میں بدلتا ہے. رسیور کی بجلی کی پیداوار ٹرانسمیٹر کے بجلی کی ان پٹ کو چلاتا ہے. ٹرانسمیٹر کے آپٹیکل آؤٹ پٹ آپٹیکل ان پٹ سگنل اور شور کے ایک پریس ورژن کی نمائندگی کرتا ہے. ریپبلیرس فائبر آپٹک نیٹ ورک کے لئے کام نہیں کرتے ہیں، جہاں بہت سے ٹرانسمیٹر مختلف بٹس اور مختلف شکلوں میں بہت سی ریسیورز کو سگنل بھیجتے ہیں. تاہم، ایک ریفریٹر کے برعکس، ایک نظری یمپلیفائر براہ راست برقی اور الیکٹرک نظری تبدیلی کے بغیر آپٹیکل سگنل کو بڑھا دیتا ہے. اس کے علاوہ، ایک مثالی آپٹیکل یمپلیفائر کثیر چینل کے آپریشن کی حد تک وسیع طور پر ایک طول و عرض بینڈ کی حمایت کرسکتا ہے، بڑے متحرک فائدہ کی رینج پر فلیٹ حاصل کرنے کے لئے، اعلی سایڈریٹ آؤٹ پٹ پاور، کم شور، اور مؤثر ٹرانسمیشن ڈسپلے ہے. نظری یمپلیفائرز کے کئی فوائد مندرجہ ذیل ہیں:
کسی بھی بٹ کی شرح اور سگنل کی شکل کی حمایت کریں
طول و عرض کے پورے خطے کی حمایت
WDM استعمال کرتے ہوئے فائبر اپٹک لنکس کی صلاحیت میں اضافہ
تمام نظری نیٹ ورک کی صلاحیت فراہم نہ کریں، نہ صرف نقطہ نقطہ نظر
ٹھیک ہے، نظری یمپلیفائرز کے مختصر تعارف کے بعد، ہم آج کے مرکزی موضوع کو رسمی طور پر شروع کرتے ہیں. جیسا کہ ہم اوپر بات کرتے ہیں، آج کے یمپلیفائر ٹیکنالوجی کی تین اہم اقسام ہیں. ان میں سے ہر ایک اپنے کام کرنے والے اصول، خصوصیات اور ایپلی کیشنز ہیں. ہم مندرجہ ذیل پیراگراف میں ان میں سے ایک کی وضاحت کریں گے.
ڈاپیڈ فائبر یمپلیفائر (عام نمائندہ: EDFA)
یربیم ڈوپیڈ فائبر یمپلیفائر (ایڈی ایف اے) سب سے زیادہ استعمال شدہ ریشہ اپٹک یمپلیفائرز ہے، بنیادی طور پر یربیم ڈوپڈ فائبر (ایڈییف)، پمپ لائٹ ماخذ، نظری کنورٹرز، نظری توازن، نظری فلٹر اور دیگر اجزاء سے بنا. ان میں سے، ایک غیر معمولی erbium آئن کی شکل میں ایک ٹریس غیر معمولی نظری فائبر سلیک کور میں داخل کیا جاتا ہے اس کے نظری خصوصیات کو تبدیل کرنے اور سگنل پروموشن کی اجازت.
کام کرنے والے اصول
EDFA کے کام کرنے والے اصول پمپ روشنی کے ذریعہ استعمال کرتے ہیں، جو اکثر 980 این ایم کے ارد گرد ایک طول و عرض ہے اور بعض اوقات تقریبا 1450 این ایم ہے، erbium ions (ER3 +) 4I13 / 2 ریاست میں حوصلہ افزائی کرتا ہے (980-این ایم کے معاملے میں 4I11 / 2 کے ذریعہ پمپنگ)، جہاں سے وہ زمین کی سطح کی مختلف سطح 4I15 / 2 پر حوصلہ افزائی کے اخراج کے ذریعے 1.5 وائی میٹر وافنیت کے علاقے میں روشنی بڑھا سکتے ہیں.
EDFA کے فوائد اور نقصانات
فوائد
EDFA میں اعلی پمپ پاور استعمال ہے (> 50٪)
براہ راست اور ساتھ ساتھ 1550nm علاقے میں ایک وسیع طول و عرض کی بینڈ (> 80nm) پر مشتمل، ایک نسبتا فلیٹ فائدہ کے ساتھ
Flatness بہتر فلٹرنگ آپٹیکل فلٹرز کی طرف سے بہتر کیا جا سکتا ہے
50 ڈی بی سے زیادہ فائدہ
طویل عرصے سے ہول سیل ایپلی کیشنز کے لئے موزوں کم شور کی شکل
نقصانات
EDFA کا سائز چھوٹا نہیں ہے
یہ دوسرے سیمکولیڈور ڈویسی کے ساتھ ضم نہیں کیا جا سکتا
سیمکولیڈٹر آپٹیکل یمپلیفائر (SOA)
سیمکولیڈٹر آپٹیکل یمپلیفائر ایک قسم کی آپٹیکل یمپلیفائر ہے جو فائدہ درمیانے فراہم کرنے کے لئے ایک سیمی کنڈکٹر استعمال کرتا ہے. ان کے پاس فاریری پیروٹ لیزر ڈایڈس کے لئے ایک ہی ساخت ہے لیکن آخر کے چہرے پر مخالف عکاسی ڈیزائن عناصر کے ساتھ. دیگر نظری یمپلیفائرز کے برعکس SOAs الیکٹرانک طور پر پمپ کیا جاتا ہے (یعنی براہ راست ایک لاگو موجودہ کے ذریعے)، اور ایک پمپ لیزر کی ضرورت نہیں ہے.
کام کرنے والے اصول
1. نظری سگنل کو بڑھانے کے لئے تیز اخراج.
2. سیمکولیڈٹر کے علاقائی علاقے.
3. تحلیل بینڈ میں الیکٹرانوں کو پمپ کرنے کے لئے انجکشن موجودہ.
4. ان پٹ سگنل کو ایک پرورشیت حاصل کرنے کے لئے والنس بینڈ پر برقیوں کی منتقلی کی منتقلی کی حوصلہ افزائی کرتا ہے.
سوما کے فوائد اور نقصانات
فوائد
سیمکولیڈٹر آپٹیکل یمپلیفائر کا چھوٹا سا سائز اور الیکٹرانک پمپ ہے.
یہ EDFA کے مقابلے میں ممکنہ طور پر کم مہنگا ہوسکتا ہے اور سیمکولیٹر لیزرز، ماڈیولٹر وغیرہ وغیرہ کے ساتھ ضم کیا جا سکتا ہے.
تمام چار قسم کے غیر لائنر آپریشنز (کراس فائدہ ماڈیولز، کراس مرحلے ماڈیولریشن، طول و عرض کے تبادلوں اور چار لہروں کا اختلاط) ٹوٹ سکتا ہے.
SOA کم طاقت لیزر کے ساتھ چل سکتا ہے. یہ مختصر نانوسیکنڈ یا کم اوپری ریاست کی زندگی زندگی سے پیدا ہوتا ہے، تاکہ فائدہ کو پمپ یا سگنل پاور کے تبادلے میں تیزی سے منسلک کیا جاسکتا ہے اور فائدہ میں تبدیلی بھی مرحلے کی تبدیلیوں کا سبب بن سکتی ہے جو سگنل کو مسخ کرسکتے ہیں.
نقصانات
SOA کی کارکردگی اب بھی EDFA کے ساتھ متوازن نہیں ہے. سوہ میں تیز شور، کم فائدہ، اعتدال پسند پولاریکرن انضمام اور تیز غیر فعال وقت کے ساتھ اعلی nonlinearity ہے.
فائبر ریمان یمپلیفائر (FRA)
فائبر ریم ایممپلیفائر (FRA) بھی نسبتا بالغ نظری یمپلیفائر ہے. FRA میں، حوصلہ افزائی رامان کی توڑنے والی (ایس آر ایس) کی وجہ سے آپٹیکل سگنل پر زور دیا جاتا ہے. عام طور پر، ایف آر اے LAMED قسم میں تقسیم کیا جاسکتا ہے جسے LRA کہا جاتا ہے اور ڈی وی اے کا نام تقسیم کیا جاتا ہے. عام طور پر ریشہ حاصل کرنے والا میڈیا 10 کلو میٹر ہے. اس کے علاوہ، عام طور پر چند درجن درجن واٹ میں زیادہ پمپ کی طاقت پر ضرورت ہوتی ہے جو 40 ڈی بی یا اس سے زیادہ تکمیل تک پہنچ سکتا ہے. یہ بنیادی طور پر آپٹیکل سگنل بینڈ کو بڑھانے کے لئے استعمال کیا جاتا ہے جس میں EDFA کو مطمئن نہیں ہوسکتا ہے. ڈی آر اے کے ریشہ حاصل کرنے والا میڈیا عام طور پر LRA سے زیادہ طویل ہے، عام طور پر درجنوں کلو میٹر ہے جبکہ پمپ ذریعہ پاور سینکڑوں میگاواٹ تک نیچے ہے. یہ بنیادی طور پر ڈی ڈبلیو ایم ایم ایم مواصلاتی نظام میں استعمال کیا جاتا ہے، EDFA سے متعلق نظام کی کارکردگی کو بہتر بنانے، غیر لائنر اثر کو روکنے، سگنل پاور کے واقعات کو کم کرنے، شور تناسب کے سگنل کو بہتر بنانے اور آن لائن پریشان کرنے کے لئے استعمال کیا جاتا ہے.
کام کرنے والے اصول
ایف آر اے کے اصول پر مبنی رمن سکیٹنگ (SRS) اثر پر مبنی ہے. فوائد درمیانے درجے کی نظری ریشہ ختم ہو گئی ہے. پاور رامین اثر کے طور پر جانا جاتا ایک nonlinear نظریاتی عمل کی طرف سے آپٹیکل سگنل میں منتقل کیا جاتا ہے. ایک واقعہ کی فوٹو گرافی مجازی حالت میں ایک الیکٹران میں اضافہ ہوتا ہے اور حوصلہ افزائی کی جاتی ہے جب الیکٹران گلاس انو کی کمپنری ریاست کو نیچے لاتا ہے. فونٹ کی توانائی کی توانائی کے مطابق سٹریٹ شفٹ تقریبا تمام نظری ریشوں کے لئے تقریبا 13.2 تھی.
FRA کے فوائد اور نقصانات
فوائد
متغیر طول و عرض طول و عرض
نصب ایس ایم فائبر کے ساتھ ہم آہنگ
EDFA کو بڑھانے کے لئے استعمال کیا جا سکتا ہے
نتیجے میں کم اوسط طاقت کے نتیجے میں، کم crosstalk کے لئے اچھا ہو سکتا ہے
بہت براڈبینڈ آپریشن ممکن ہوسکتا ہے
نقصانات
ہائی پمپ پاور کی ضروریات، اعلی پمپ پاور لیزرز صرف حال ہی میں پہنچے ہیں
جدید فائدہ حاصل کرنے کی ضرورت ہے
شور بھی ایک مسئلہ ہے
خلاصہ
ان تین قسم کے آپٹیکل یمپلیفائرز کے بارے میں بات کرنے کے بعد، ہم ان کے مقابلے میں مندرجہ ذیل ٹیبل کے طور پر استعمال کرتے ہیں.
