विवरण: एर्बियम-मिश्रित फाइबर एम्पलीफायर ईडीएफए ऑप्टिकल एम्पलीफायर

विवरण: एर्बियम-मिश्रित फाइबर एम्पलीफायरईडीएफए ऑप्टिकल एम्पलीफायर

एर्बियम-मिश्रित ऑप्टिकल फाइबर एम्पलीफायर (ईडीएफएएर्बियम-डॉप्ड फाइबर (यानी, सिग्नल के माध्यम से फाइबर कोर में Er3+ डोपिंग वाला ऑप्टिकल सिग्नल एम्पलीफायर) 1985 में साउथेम्प्टन विश्वविद्यालय द्वारा विकसित पहला ऑप्टिकल एम्पलीफायर है, और यह ऑप्टिकल फाइबर संचार के क्षेत्र में सबसे बड़े आविष्कारों में से एक है। एर्बियम-डॉप्ड फाइबर एक प्रकार का फाइबर है जिसमें क्वार्ट्ज फाइबर में दुर्लभ पृथ्वी तत्व एर्बियम (Er) आयनों की थोड़ी मात्रा होती है, जो इसका कोर होता है।एर्बियम-मिश्रित फाइबर एम्पलीफायर1980 के दशक के उत्तरार्ध से, एर्बियम-मिश्रित फाइबर एम्पलीफायरों के अनुसंधान में महत्वपूर्ण प्रगति हुई है। WDM तकनीक ने ऑप्टिकल फाइबर संचार की क्षमता को काफी हद तक बढ़ा दिया है। यह ऑप्टिकल फाइबर संचार में सबसे व्यापक रूप से उपयोग किया जाने वाला ऑप्टिकल एम्पलीफायर है।

अनुप्रयोग: ऑप्टिकल फाइबर एम्पलीफायर एक ऑप्टिकल एम्पलीफायर उपकरण है जो ऑप्टिकल फाइबर संचार प्रणाली में ऑप्टिकल सिग्नल को सीधे बढ़ाता है। ऑप्टिकल फाइबर का उपयोग करने वाली संचार प्रणाली में, यह एक ऐसी तकनीक है जो ऑप्टिकल सिग्नल को विद्युत सिग्नल में परिवर्तित किए बिना सीधे ऑप्टिकल सिग्नल को बढ़ाती है। एर्बियम-डॉप्ड फाइबर एम्पलीफायर (ईडीएफए ऑप्टिकल एम्पलीफायर, यानी, फाइबर कोर में एर्बियम आयन Er3+ युक्त ऑप्टिकल सिग्नल एम्पलीफायर) यूनाइटेड किंगडम के साउथेम्प्टन विश्वविद्यालय और जापान के तोहोकू विश्वविद्यालय द्वारा विकसित पहला ऑप्टिकल एम्पलीफायर है, और यह ऑप्टिकल फाइबर संचार के क्षेत्र में सबसे महत्वपूर्ण आविष्कारों में से एक है। एर्बियम-डॉप्ड फाइबर एक प्रकार का फाइबर है जिसमें क्वार्ट्ज फाइबर में दुर्लभ पृथ्वी तत्व एर्बियम (Er) आयनों की थोड़ी मात्रा होती है, जो एर्बियम-डॉप्ड फाइबर एम्पलीफायर का मूल है। 1980 के दशक के उत्तरार्ध से, एर्बियम-डॉप्ड फाइबर एम्पलीफायरों के अनुसंधान में महत्वपूर्ण प्रगति हुई है। WDM तकनीक ने ऑप्टिकल फाइबर संचार की क्षमता को बहुत बढ़ा दिया है। यह ऑप्टिकल फाइबर संचार में सबसे व्यापक रूप से उपयोग किया जाने वाला ऑप्टिकल एम्पलीफायर है।

बुनियादी पैरामीटर

शब्द का नाम: एर्बियम-मिश्रित फाइबर एम्पलीफायर

संबंधित शब्द:ऑप्टिकल एम्पलीफायर

दुर्लभ पृथ्वी तत्वों (जैसे Nd, Er, Pr, Tm, आदि) से डोप किए गए क्वार्ट्ज फाइबर से एक बहु-स्तरीय लेजर प्रणाली बनाई जा सकती है, जो पंप प्रकाश की क्रिया के तहत इनपुट सिग्नल प्रकाश को सीधे प्रवर्धित करती है। उपयुक्त फीडबैक प्रदान करने के बाद, फाइबर लेजर बनता है। ND-डोप्ड फाइबर एम्पलीफायर की ऑपरेटिंग तरंगदैर्ध्य 1060nm और 1330nm है, लेकिन फाइबर संचार के इष्टतम पोर्ट से विचलन और कुछ अन्य कारणों से इसका विकास और अनुप्रयोग सीमित है। EDFA और PDFA की ऑपरेटिंग तरंगदैर्ध्य क्रमशः ऑप्टिकल फाइबर संचार के न्यूनतम हानि (1550nm) और शून्य फैलाव तरंगदैर्ध्य (1300nm) विंडो में हैं, और TDFA S-बैंड में काम करता है, जो ऑप्टिकल फाइबर संचार प्रणाली अनुप्रयोगों के लिए बहुत उपयुक्त है। विशेष रूप से EDFA, जिसका सबसे तेजी से विकास हुआ है, व्यावहारिक रूप से उपलब्ध है।

एर्बियम-मिश्रित फाइबर के विकास के आधार पर, कई नए फाइबर एम्पलीफायर लगातार सामने आ रहे हैं। उदाहरण के लिए, एर्बियम-मिश्रित फाइबर पर आधारित ड्यूल-बैंड फाइबर एम्पलीफायर (DBFA) एक ब्रॉडबैंड ऑप्टिकल एम्पलीफायर है, और इसका ब्रॉडबैंड लगभग संपूर्ण वेवलेंथ डिवीजन मल्टीप्लेक्सिंग (WDM) बैंडविड्थ को कवर कर सकता है। इसी तरह का एक उत्पाद अल्ट्रा-वाइडबैंड ऑप्टिकल एम्पलीफायर (UWOA) है, जिसकी कवरेज बैंडविड्थ एक ही फाइबर में 100 वेवलेंथ चैनलों तक को एम्पलीफाई करने की क्षमता रखती है।

व्यावहारिक अनुप्रयोग

परंपरागत ऑप्टिकल फाइबर डिजिटल संचार प्रणाली में एर्बियम-डॉप्ड फाइबर एम्पलीफायर (ईडीएफए एम्पलीफायर) के अनुप्रयोग से ऑप्टिकल रिपीटर्स की काफी बचत हो सकती है, और रिले की दूरी में काफी वृद्धि हो सकती है, जो लंबी दूरी के केबल ट्रंक सिस्टम के लिए बहुत महत्वपूर्ण है।

इसके मुख्य अनुप्रयोगों में शामिल हैं:

1. इसका उपयोग प्रकाश दूरी प्रवर्धक के रूप में किया जा सकता है। पारंपरिक इलेक्ट्रॉनिक फाइबर ऑप्टिक रिपीटर्स की कई सीमाएँ हैं। उदाहरण के लिए, जब डिजिटल सिग्नल और एनालॉग सिग्नल को एक दूसरे में परिवर्तित किया जाता है, तो रिपीटर को तदनुसार बदलना पड़ता है; जब उपकरण की गति कम से अधिक होती है, तो रिपीटर को तदनुसार बदलना पड़ता है। यह केवल समान तरंगदैर्ध्य के प्रकाश सिग्नल को ही संचारित करता है, और इसकी संरचना जटिल, महंगी आदि होती है। एर्बियम-मिश्रित फाइबर प्रवर्धक इन कमियों को दूर करते हैं; न केवल इन्हें सिग्नल मोड में परिवर्तन के साथ बदलने की आवश्यकता नहीं होती है, बल्कि उपकरण के विस्तार या ऑप्टिकल तरंगदैर्ध्य विभाजन मल्टीप्लेक्सिंग के लिए उपयोग किए जाने पर भी इन्हें बदलने की आवश्यकता नहीं होती है।

2. इसका उपयोग ऑप्टिकल ट्रांसमीटर पोस्ट एम्पलीफायर और ऑप्टिकल रिसीवर प्रीएम्पलीफायर के रूप में किया जा सकता है। ऑप्टिकल ट्रांसमीटर के पोस्ट एम्पलीफायर के रूप में, लेजर की ट्रांसमिशन पावर को 0db से +10db तक बढ़ाया जा सकता है। ऑप्टिकल रिसीवर के प्रीएम्पलीफायर के रूप में उपयोग करने पर, इसकी संवेदनशीलता में भी काफी सुधार किया जा सकता है। इसलिए, लाइन पर केवल 1-2 एर्बियम-डॉप्ड एम्पलीफायर लगाने से ही सिग्नल ट्रांसमिशन दूरी को 100-200 किमी तक बढ़ाया जा सकता है।

इसके अतिरिक्त, एर्बियम-डॉप्ड फाइबर एम्पलीफायर (ईडीएफए एम्पलीफायरइस समस्या को हल करने के लिए एर्बियम-डॉप्ड फाइबर एम्पलीफायरों के अद्वितीय लाभों को विश्व स्तर पर मान्यता मिल चुकी है और इनका उपयोग लगातार बढ़ता जा रहा है। हालांकि, एर्बियम-डॉप्ड फाइबर एम्पलीफायरों की कुछ सीमाएँ भी हैं। उदाहरण के लिए, लंबी दूरी के संचार में सिग्नल का अप-डाउन होना संभव नहीं है, स्टेशन से व्यावसायिक संपर्क बनाए रखना अधिक कठिन है, दोषों का पता लगाना आसान नहीं है, और पंप प्रकाश स्रोत का जीवनकाल सीमित है। ऑप्टिकल फाइबर संचार प्रौद्योगिकी की निरंतर प्रगति के साथ, इन समस्याओं का संतोषजनक समाधान हो जाएगा।