अर्बियम-डोपड फायबर अॅम्प्लिफायरसाठी विशेष सूचनाEDFA ऑप्टिकल अॅम्प्लीफायर)
तुम्ही खरेदी केले आहेअर्बियम-डोपड फायबर अॅम्प्लीफायर(EDFA ऑप्टिकल अॅम्प्लीफायर) ज्याचे वैशिष्ट्य 30dB गेन आणि +20dBm ची सॅचुरेशन आउटपुट पॉवर आहे.
0dBm इनपुट लाईट जोडा आणि +27dBm चे आउटपुट वाचा. तुम्ही गणना करू शकता की 30-3=27, आणि गेनची समस्या नाही.
पण तुम्ही -20dBm इनपुट दिल्यास काय होईल? 30dB च्या नॉमिनल गेननुसार आउटपुट +10dBm असायला हवे, पण प्रत्यक्ष मोजमाप फक्त +7dBm असते – तब्बल 3dB ने कमी. ही गुणवत्तेची समस्या नाही. 30dB हा स्मॉल सिग्नल गेन आहे, तर ASE नॉईज आणि नॉईज फिगर तुमचा गेन कमी करतात. वास्तविक पाहता, मोजलेला गेन अनेकदा नॉमिनल गेनपेक्षा कमी असतो, यावरून हे स्पष्ट होते की ही घटना उपकरणाच्या गुणवत्तेची समस्या नसून, ती ॲम्प्लिफायरच्या कार्यप्रणालीवर अवलंबून असते.
लहान सिग्नल गेन ≠ प्रत्यक्ष गेन:
१. मुख्य विरोधाभास: स्पेसिफिकेशन शीटवर दर्शवलेला गेन (उदा. ३०dB) हा एक स्मॉल सिग्नल गेन आहे, जो इनपुट सिग्नल पॉवर खूप कमी असताना (उदा. -२०~-३०dBm) आणि रेटेड पंप पॉवरवर मिळणारे आदर्श मापन मूल्य आहे. व्यावहारिक उपयोगांमध्ये जेव्हा इनपुट सिग्नल पॉवर जास्त असते, तेव्हा हा गेन प्रत्यक्ष गेनच्या समान नसतो.
२. नफ्यात घट होण्याचे मुख्य कारण:
२.१ गेन सॅचुरेशन: इनपुट सिग्नलची शक्ती वाढल्यास, EDFAऑप्टिकल अॅम्प्लीफायरसॅचुरेशन क्षेत्रात प्रवेश करते, ज्यामुळे गेन त्याच्या कमाल मूल्यापासून कमी होतो.
२.२ एएसई नॉईजचे विचलन: ॲम्प्लिफाइड स्पॉन्टेनियस एमिशन (एएसई) नॉईज सिग्नल लाईटशी स्पर्धा करतो आणि मर्यादित पंप पॉवर वापरतो. एएसई नॉईज जितका जास्त असतो, सिग्नल लाईटला ॲम्प्लिफाय करण्यासाठी वापरला जाणारा प्रभावी गेन तितकाच कमी असतो. मोजलेला गेन नाममात्र मूल्यापेक्षा कमी असण्यामागील हे एक मूलभूत कारण आहे.
२.३ संख्यात्मक संबंध: इनपुट सिग्नल पॉवर जितकी जास्त असेल, तितकेच स्मॉल सिग्नल गेन (G_small) च्या तुलनेत ॲक्चुअल गेन (G_actual) चे कॉम्प्रेशन जास्त असते. कॉम्प्रेशनचे प्रमाण प्रामुख्याने सॅचुरेशन कॉम्प्रेशन (Δ G_sat) आणि ASE नॉईजच्या वापरामुळे मिळणाऱ्या गेनमुळे (Δ G_ASE) येते. उदाहरणार्थ, जेव्हा इनपुट पॉवर 0dBm असते, तेव्हा मोजलेला गेन नाममात्र मूल्यापेक्षा 3dB पेक्षा जास्त कमी असणे सामान्य आहे.
३. अभियांत्रिकी सरावासाठी सूचना:
३.१ लिंक बजेट: कमी सिग्नल गेनचा थेट गणनेसाठी वापर करू नये, त्याऐवजी अधिक वास्तववादी लिंक बजेट सूत्राचा अवलंब करावा:
P_out ≈ P_in+G_small-NF-3dB (सुरक्षितता मार्जिन)
त्यापैकी, NF म्हणजे नॉईज फिगर (सामान्य मूल्य 4-6dB).
३.२ रिव्हर्स कॅलिब्रेशन: जर मोजलेली आउटपुट पॉवर फॉर्म्युला बजेटशी जुळत नसेल, तर प्रत्यक्ष सिस्टीम नॉईज फिगर (NF) ची उलट गणना करण्यासाठी फॉर्म्युला वापरला जाऊ शकतो, ज्यामुळे अधिक अचूक लिंक डिझाइन आणि कॅलिब्रेशन शक्य होते.
निष्कर्ष: मूल्यांकन करताना आणि वापरतानाईडीएफएऑप्टिकल अॅम्प्लिफायरच्या बाबतीत, अभियंत्यांनी त्यांच्या इनपुट सिग्नल पॉवरकडे लक्ष देणे आणि उच्च सिग्नल परिस्थितीत गेन कॉम्प्रेशनचे वैशिष्ट्य समजून घेणे आवश्यक आहे. लिंक डिझाइन करताना, केवळ स्पेसिफिकेशन शीटवरील स्मॉल सिग्नल गेनच्या नाममात्र मूल्यावर अवलंबून न राहता, प्रत्यक्ष इनपुट पॉवर आणि नॉईज फॅक्टर व सेफ्टी मार्जिनचा समावेश असलेल्या अभियांत्रिकी सूत्रांवर आधारित बजेट असावे. EDFA ऑप्टिकल अॅम्प्लिफायर मिळाल्यानंतर, प्रथम इनपुट पॉवर किती आहे हे विचारा आणि नंतर अपेक्षित आउटपुटची गणना करण्यासाठी लिंक बजेट सूत्राचा वापर करा. संपूर्ण पॉवर बजेटिंगसाठी स्मॉल सिग्नल गेनचा वापर करू नका.
पोस्ट करण्याची वेळ: २७ एप्रिल २०२६