సి-బ్యాండ్ ఎర్బియం-డోప్డ్ ఫైబర్ చిన్న సిగ్నల్ యాంప్లిఫైయర్

వర్కింగ్ సూత్రం

ఎర్బియం డోప్డ్ ఫైబర్ అనేది PA యాంప్లిఫైయర్ల యొక్క ప్రధాన భాగం, ఇది అరుదైన భూమి మూలకం ఎర్బియం (ER) ను ఫైబర్ కోర్లోకి డోప్ చేయడం ద్వారా ఆప్టికల్ సిగ్నల్స్ను పెంచుతుంది. ఎర్బియం అయాన్లు ప్రత్యేక శక్తి స్థాయి నిర్మాణాన్ని కలిగి ఉంటాయి మరియు పంప్ లైట్ ద్వారా ఉత్సాహంగా ఉన్నప్పుడు, అవి తక్కువ శక్తి స్థాయిల నుండి అధిక శక్తి స్థాయిలకు మారుతాయి. సిగ్నల్ లైట్ ఎర్బియం-డోప్డ్ ఫైబర్ గుండా వెళుతున్నప్పుడు, అధిక-శక్తి ఎర్బియం అయాన్లు ఒకే దశ, పౌన frequency పున్యం మరియు ధ్రువణ స్థితితో సిగ్నల్ లైట్ వలె ఫోటాన్లను విడుదల చేయడానికి ప్రేరేపించబడతాయి, తద్వారా సిగ్నల్ కాంతి యొక్క తీవ్రతను పెంచుతుంది మరియు విస్తరణను సాధిస్తుంది.

పంప్ లైట్ అనేది ఎర్బియం అయాన్లకు శక్తిని అందించే కాంతి మూలం, సాధారణంగా సెమీకండక్టర్ లేజర్‌లను ఉపయోగిస్తుంది (980nm లేదా 1480nm తరంగదైర్ఘ్యం లేజర్‌లు వంటివి). పంప్ లైట్ ఎర్బియం-డోప్డ్ ఫైబర్‌లోకి ప్రవేశించిన తరువాత, ఇది ఎర్బియం అయాన్లతో సంకర్షణ చెందుతుంది, దీనివల్ల అవి అధిక శక్తి స్థాయిలకు మారుతాయి. ఈ అధిక-శక్తి ఎర్బియం అయాన్లు సిగ్నల్ కాంతికి సమానమైన ఫోటాన్లను ఉత్తేజిత ఉద్గారాల ద్వారా ఉత్పత్తి చేస్తాయి, సిగ్నల్ లైట్ యొక్క విస్తరణను సాధిస్తాయి. ఈ పంపింగ్ మెకానిజం సిగ్నల్ లైట్‌ను నేరుగా ఎలక్ట్రికల్ సిగ్నల్‌లుగా మార్చకుండా పెద్ద ఆప్టికల్ సిగ్నల్‌లను విడుదల చేయడానికి PA యాంప్లిఫైయర్‌లను అనుమతిస్తుంది.

విస్తరించిన సిగ్నల్ యొక్క నాణ్యతను నిర్ధారించడానికి, పిఎ యాంప్లిఫైయర్లు ఎర్బియం-డోప్డ్ ఫైబర్స్ యొక్క నిర్మాణాన్ని ఆప్టిమైజ్ చేయడం ద్వారా శబ్దాన్ని తగ్గిస్తాయి, తగిన పంప్ లైట్ తరంగదైర్ఘ్యాలు మరియు శక్తులు మరియు ఇతర చర్యలను ఎంచుకోవడం. సిగ్నల్‌ను విస్తరించేటప్పుడు యాంప్లిఫైయర్ మంచి సిగ్నల్-టు-శబ్దం నిష్పత్తిని నిర్వహిస్తుందని నిర్ధారించడానికి శబ్దం సంఖ్య ≤ 4.5 డిబి వద్ద నియంత్రించబడుతుంది, తద్వారా సిగ్నల్ నాణ్యతను మెరుగుపరుస్తుంది.

అప్లికేషన్ దృశ్యాలు

ఫైబర్ ఆప్టిక్ కమ్యూనికేషన్ సిస్టమ్స్‌లో, ఫైబర్ ఆప్టిక్ లింక్‌లలో ఆప్టికల్ సిగ్నల్‌లను కోల్పోవడాన్ని భర్తీ చేయడానికి సి-బ్యాండ్ ఎర్బియం-డోప్డ్ ఫైబర్ చిన్న సిగ్నల్ యాంప్లిఫైయర్‌లను ఉపయోగిస్తారు, ఇది కమ్యూనికేషన్ వ్యవస్థ యొక్క ప్రసార దూరం మరియు సామర్థ్యాన్ని మెరుగుపరుస్తుంది. ఉదాహరణకు, జలాంతర్గామి ఫైబర్ ఆప్టిక్ కేబుల్ కమ్యూనికేషన్ వ్యవస్థలలో, ఈ యాంప్లిఫైయర్ అటెన్యూయేటెడ్ ఆప్టికల్ సిగ్నల్ బలాన్ని సమర్థవంతంగా పునరుద్ధరించగలదు, ఇది కమ్యూనికేషన్ యొక్క నాణ్యత మరియు విశ్వసనీయతను నిర్ధారిస్తుంది.

ఫైబర్ ఆప్టిక్ సెన్సార్ నెట్‌వర్క్‌లలో, ఈ యాంప్లిఫైయర్ సెన్సార్ ద్వారా బలహీనమైన ఆప్టికల్ సిగ్నల్ అవుట్‌పుట్‌ను విస్తరించగలదు, సెన్సార్ యొక్క కొలత ఖచ్చితత్వాన్ని మెరుగుపరుస్తుంది. ఉదాహరణకు, ఫైబర్ ఆప్టిక్ ఉష్ణోగ్రత సెన్సార్లలో, ఇది ఉష్ణోగ్రత మార్పుల వల్ల కలిగే ఆప్టికల్ సిగ్నల్స్ యొక్క తీవ్రత మార్పులను పెంచుతుంది, ఇది ఉష్ణోగ్రత కొలత యొక్క ఖచ్చితత్వాన్ని నిర్ధారిస్తుంది.

ఫైబర్ లేజర్ వ్యవస్థలలో, సి-బ్యాండ్ ఎర్బియం-డోప్డ్ ఫైబర్ చిన్న సిగ్నల్ యాంప్లిఫైయర్లను లేజర్ విత్తన వనరుల శక్తిని పెంచడానికి ఉపయోగించవచ్చు, తద్వారా అధిక శక్తి లేజర్ అవుట్‌పుట్‌లను పొందవచ్చు, వీటిని మెటీరియల్ ప్రాసెసింగ్ మరియు మెడికల్ లేజర్ చికిత్స వంటి అనువర్తనాల కోసం ఉపయోగించవచ్చు.