1. এর শ্রেণীবিভাগFiberAএমপ্লিফায়ার
অপটিক্যাল পরিবর্ধক তিনটি প্রধান ধরনের আছে:
(1) সেমিকন্ডাক্টর অপটিক্যাল এমপ্লিফায়ার (SOA, সেমিকন্ডাক্টর অপটিক্যাল এমপ্লিফায়ার);
(2) অপটিক্যাল ফাইবার অ্যামপ্লিফায়ারগুলি বিরল পৃথিবীর উপাদানগুলির সাথে ডোপড (erbium Er, থুলিয়াম Tm, praseodymium Pr, rubidium Nd, ইত্যাদি), প্রধানত erbium-doped fiber amplifiers (ইডিএফএ), পাশাপাশি থুলিয়াম-ডোপড ফাইবার অ্যামপ্লিফায়ার (TDFA) এবং প্রাসিওডিয়ামিয়াম-ডোপড ফাইবার অ্যামপ্লিফায়ার (PDFA) ইত্যাদি।
(3) অরৈখিক ফাইবার পরিবর্ধক, প্রধানত ফাইবার রমন পরিবর্ধক (এফআরএ, ফাইবার রমন পরিবর্ধক)। এই অপটিক্যাল এমপ্লিফায়ারগুলির প্রধান কর্মক্ষমতা তুলনা টেবিলে দেখানো হয়েছে
EDFA (Erbium Doped Fiber Amplifier)
বিরল আর্থ উপাদান (যেমন Nd, Er, Pr, Tm, ইত্যাদি) দিয়ে কোয়ার্টজ ফাইবার ডোপ করে একটি মাল্টি-লেভেল লেজার সিস্টেম তৈরি করা যেতে পারে এবং ইনপুট সিগন্যাল লাইট সরাসরি পাম্প লাইটের ক্রিয়ায় প্রসারিত হয়। উপযুক্ত প্রতিক্রিয়া প্রদান করার পরে, একটি ফাইবার লেজার গঠিত হয়। এনডি-ডোপড ফাইবার পরিবর্ধকের কাজের তরঙ্গদৈর্ঘ্য 1060nm এবং 1330nm, এবং ফাইবার অপটিক যোগাযোগের সেরা সিঙ্ক পোর্ট থেকে বিচ্যুতি এবং অন্যান্য কারণে এর বিকাশ এবং প্রয়োগ সীমিত। EDFA এবং PDFA-এর অপারেটিং তরঙ্গদৈর্ঘ্য যথাক্রমে অপটিক্যাল ফাইবার যোগাযোগের সর্বনিম্ন ক্ষতি (1550nm) এবং শূন্য বিচ্ছুরণ তরঙ্গদৈর্ঘ্য (1300nm) এর উইন্ডোতে, এবং TDFA এস-ব্যান্ডে কাজ করে, যা অপটিক্যাল ফাইবার কমিউনিকেশন সিস্টেম অ্যাপ্লিকেশনের জন্য খুবই উপযুক্ত। . বিশেষ করে EDFA, সবচেয়ে দ্রুত উন্নয়ন, ব্যবহারিক হয়েছে।
দPEDFA এর মূলনীতি
EDFA-এর মৌলিক কাঠামো চিত্র 1(a) এ দেখানো হয়েছে, যা প্রধানত একটি সক্রিয় মাধ্যম (এর্বিয়াম-ডোপড সিলিকা ফাইবার প্রায় দশ মিটার দীর্ঘ, যার মূল ব্যাস 3-5 মাইক্রন এবং ডোপিং ঘনত্ব (25) দ্বারা গঠিত। -1000)x10-6), পাম্প আলোর উৎস (990 বা 1480nm LD), অপটিক্যাল কাপলার এবং অপটিক্যাল আইসোলেটর। সংকেত আলো এবং পাম্প আলো একই দিকে (কোডাইরেকশনাল পাম্পিং), বিপরীত দিকে (বিপরীত পাম্পিং) বা উভয় দিক (দ্বিমুখী পাম্পিং) এর্বিয়াম ফাইবারে প্রচার করতে পারে। যখন সিগন্যাল লাইট এবং পাম্প লাইট একই সময়ে এর্বিয়াম ফাইবারে প্রবেশ করানো হয়, তখন পাম্প লাইটের (চিত্র 1 (বি), একটি তিন-স্তরের সিস্টেম) এর প্রভাবে এর্বিয়াম আয়নগুলি উচ্চ শক্তি স্তরে উত্তেজিত হয়। এবং দ্রুত মেটাস্টেবল এনার্জি লেভেলে ক্ষয় হয়ে যায়, যখন এটি ঘটনা সংকেত আলোর ক্রিয়ায় স্থল অবস্থায় ফিরে আসে, তখন এটি সংকেত আলোর সাথে সম্পর্কিত ফোটন নির্গত করে, যাতে সংকেতটি প্রশস্ত হয়। চিত্র 1 (c) হল এর পরিবর্ধিত স্বতঃস্ফূর্ত নির্গমন (ASE) বর্ণালী যার একটি বৃহৎ ব্যান্ডউইথ (20-40nm পর্যন্ত) এবং দুটি চূড়া যথাক্রমে 1530nm এবং 1550nm এর সাথে সম্পর্কিত।
EDFA-এর প্রধান সুবিধাগুলি হল উচ্চ লাভ, বড় ব্যান্ডউইথ, উচ্চ আউটপুট শক্তি, উচ্চ পাম্প দক্ষতা, কম সন্নিবেশ ক্ষতি, এবং মেরুকরণ অবস্থার প্রতি সংবেদনশীলতা।
2. ফাইবার অপটিক্যাল এমপ্লিফায়ারের সমস্যা
যদিও অপটিক্যাল এমপ্লিফায়ার (বিশেষত EDFA) এর অনেক অসামান্য সুবিধা রয়েছে, এটি একটি আদর্শ পরিবর্ধক নয়। সিগন্যালের এসএনআর কমিয়ে দেয় এমন অতিরিক্ত শব্দ ছাড়াও, আরও কিছু ত্রুটি রয়েছে, যেমন:
- পরিবর্ধক ব্যান্ডউইথের মধ্যে লাভ স্পেকট্রামের অসমতা মাল্টি-চ্যানেল পরিবর্ধন কর্মক্ষমতা প্রভাবিত করে;
- যখন অপটিক্যাল অ্যামপ্লিফায়ারগুলি ক্যাসকেড করা হয়, তখন ASE নয়েজ, ফাইবার বিচ্ছুরণ এবং অরৈখিক প্রভাবগুলির প্রভাবগুলি জমা হবে৷
এই সমস্যাগুলি অবশ্যই প্রয়োগ এবং সিস্টেম ডিজাইনে বিবেচনা করা উচিত।
3. অপটিক্যাল ফাইবার কমিউনিকেশন সিস্টেমে অপটিক্যাল এমপ্লিফায়ারের প্রয়োগ
অপটিক্যাল ফাইবার যোগাযোগ ব্যবস্থায়,ফাইবার অপটিক্যাল এমপ্লিফায়ারট্রান্সমিশন পাওয়ার বাড়ানোর জন্য ট্রান্সমিটারের পাওয়ার বুস্ট অ্যামপ্লিফায়ার হিসেবেই নয়, প্রাপ্তির সংবেদনশীলতা উন্নত করার জন্য রিসিভারের প্রি-অ্যামপ্লিফায়ার হিসেবেও ব্যবহার করা যেতে পারে এবং ট্রান্সমিশন প্রসারিত করতে প্রথাগত অপটিক্যাল-ইলেক্ট্রিক্যাল-অপটিক্যাল রিপিটারও প্রতিস্থাপন করতে পারে। দূরত্ব এবং সব অপটিক্যাল যোগাযোগ উপলব্ধি.
অপটিক্যাল ফাইবার কমিউনিকেশন সিস্টেমে, ট্রান্সমিশন দূরত্ব সীমিত করার প্রধান কারণ হল অপটিক্যাল ফাইবারের ক্ষতি এবং বিচ্ছুরণ। একটি সংকীর্ণ-বর্ণালী আলোর উত্স ব্যবহার করে, বা শূন্য-বিচ্ছুরণ তরঙ্গদৈর্ঘ্যের কাছাকাছি কাজ করে, ফাইবার বিচ্ছুরণের প্রভাব কম। এই সিস্টেমের প্রতিটি রিলে স্টেশনে সম্পূর্ণ সিগন্যাল টাইমিং রিজেনারেশন (3R রিলে) করার প্রয়োজন নেই। একটি অপটিক্যাল এমপ্লিফায়ার (1R রিলে) দিয়ে অপটিক্যাল সিগন্যালকে সরাসরি প্রসারিত করার জন্য এটি যথেষ্ট। অপটিক্যাল অ্যামপ্লিফায়ারগুলি শুধুমাত্র দীর্ঘ-দূরত্বের ট্রাঙ্ক সিস্টেমে নয় বরং অপটিক্যাল ফাইবার বিতরণ নেটওয়ার্কগুলিতেও ব্যবহার করা যেতে পারে, বিশেষ করে ডাব্লুডিএম সিস্টেমে, একযোগে একাধিক চ্যানেল প্রসারিত করতে।
1) ট্রাঙ্ক অপটিক্যাল ফাইবার কমিউনিকেশন সিস্টেমে অপটিক্যাল এমপ্লিফায়ারের প্রয়োগ
চিত্র 2 হল ট্রাঙ্ক অপটিক্যাল ফাইবার যোগাযোগ ব্যবস্থায় অপটিক্যাল পরিবর্ধক প্রয়োগের একটি পরিকল্পিত চিত্র। (a) ছবিটি দেখায় যে অপটিক্যাল অ্যামপ্লিফায়ারটি ট্রান্সমিটারের পাওয়ার বুস্ট অ্যামপ্লিফায়ার এবং রিসিভারের প্রিমপ্লিফায়ার হিসাবে ব্যবহৃত হয় যাতে অ-রিলে দূরত্ব দ্বিগুণ হয়। উদাহরণস্বরূপ, EDFA, সিস্টেম ট্রান্সমিশন গ্রহণ করা 1.8Gb/s এর দূরত্ব 120km থেকে 250km বা এমনকি 400km পর্যন্ত বাড়ে। চিত্র 2 (b)-(d) হল মাল্টি-রিলে সিস্টেমে অপটিক্যাল এমপ্লিফায়ারের প্রয়োগ; চিত্র (b) ঐতিহ্যগত 3R রিলে মোড; চিত্র (c) হল 3R রিপিটার এবং অপটিক্যাল এমপ্লিফায়ারের মিশ্র রিলে মোড; চিত্র 2 (d) এটি একটি সর্ব-অপটিক্যাল রিলে মোড; একটি অল-অপটিক্যাল কমিউনিকেশন সিস্টেমে, এটি টাইমিং এবং রিজেনারেশন সার্কিট অন্তর্ভুক্ত করে না, তাই এটি বিট-স্বচ্ছ, এবং কোনও "ইলেক্ট্রনিক বোতল হুইকার" সীমাবদ্ধতা নেই। যতক্ষণ না উভয় প্রান্তে পাঠানো এবং গ্রহণকারী সরঞ্জাম প্রতিস্থাপিত হয়, ততক্ষণ কম হার থেকে উচ্চ হারে আপগ্রেড করা সহজ এবং অপটিক্যাল পরিবর্ধক প্রতিস্থাপনের প্রয়োজন নেই।
2) অপটিক্যাল ফাইবার ডিস্ট্রিবিউশন নেটওয়ার্কে অপটিক্যাল এমপ্লিফায়ারের প্রয়োগ
অপটিক্যাল এমপ্লিফায়ার (বিশেষ করে EDFA) এর উচ্চ ক্ষমতার আউটপুট সুবিধা ব্রডব্যান্ড ডিস্ট্রিবিউশন নেটওয়ার্কে (যেমনCATVনেটওয়ার্ক)। ঐতিহ্যবাহী CATV নেটওয়ার্ক সমাক্ষ তারের গ্রহণ করে, যা প্রতি কয়েকশো মিটারে প্রশস্ত করা প্রয়োজন, এবং নেটওয়ার্কের পরিষেবা ব্যাসার্ধ প্রায় 7 কিমি। অপটিক্যাল ফাইবার CATV নেটওয়ার্ক অপটিক্যাল অ্যামপ্লিফায়ার ব্যবহার করে শুধুমাত্র বিতরণকৃত ব্যবহারকারীর সংখ্যা ব্যাপকভাবে বৃদ্ধি করতে পারে না, কিন্তু নেটওয়ার্ক পথকেও ব্যাপকভাবে প্রসারিত করতে পারে। সাম্প্রতিক উন্নয়নগুলি দেখিয়েছে যে অপটিক্যাল ফাইবার/হাইব্রিড (HFC) বন্টন উভয়ের শক্তি আকর্ষণ করে এবং শক্তিশালী প্রতিযোগিতামূলকতা রয়েছে।
চিত্র 4 টিভির 35টি চ্যানেলের AM-VSB মড্যুলেশনের জন্য একটি অপটিক্যাল ফাইবার বিতরণ নেটওয়ার্কের একটি উদাহরণ। ট্রান্সমিটারের আলোর উৎস হল DFB-LD যার তরঙ্গদৈর্ঘ্য 1550nm এবং আউটপুট পাওয়ার 3.3dBm। পাওয়ার ডিস্ট্রিবিউশন এমপ্লিফায়ার হিসাবে 4-স্তরের EDFA ব্যবহার করে, এর ইনপুট পাওয়ার প্রায় -6dBm, এবং এর আউটপুট পাওয়ার প্রায় 13dBm। অপটিক্যাল রিসিভার সংবেদনশীলতা -9.2d Bm। বিতরণের 4 স্তরের পরে, মোট ব্যবহারকারীর সংখ্যা 4.2 মিলিয়নে পৌঁছেছে এবং নেটওয়ার্ক পাথ দশ কিলোমিটারেরও বেশি। পরীক্ষার ওজনযুক্ত সংকেত থেকে শব্দের অনুপাত 45dB-এর বেশি ছিল এবং EDFA CSO-তে কোনো হ্রাস ঘটায়নি।
পোস্টের সময়: এপ্রিল-২৩-২০২৩