Upload
others
View
4
Download
0
Embed Size (px)
Citation preview
1Gazi Üniversitesi
Optik Yükselteç (OA) Nedir?
Işığı kendi ortamında yükseltmearayışlarından doğan, optik alan içindekiışık sinyalini, herhangi bir elektronikdeğişime ihtiyaç duymadan yükseltencihazdır.
2Gazi Üniversitesi
Lazer ile optik yükselteç arasındaki fark nedir?
Lazer içinde yayılmış ışık, yükseltilmişortama kendi kendine yansıtılır. Bu geribeslemeli bir mekanizmadır ve sürekliosilasyon sağlar. Optik yükselteçlerdegeri besleme yoktur ve gerekli olanenerji güç kaynağından sağlanır. Bukaynak pompalamadır.
3Gazi Üniversitesi
Optik Yükselteç Çeşitleri
Geniş bandlı optik uygulamalarda, optikyükselteçlerin iki farklı türü kullanılır. Bunlar:
� Yarıiletken optik yükselteçler (SOA)� Fiber yükselteçler (Nadir toprak elementleri ile
katkılandırılmış fiber yükselteçler ve Ramanetkisini kullanarak yükseltme yapabilen FiberRaman Yükselteçlerdir.)
4Gazi Üniversitesi
Çalışma Prensipleri
�Her ikisi de lazer prensiplerine göreçalışır yani bir kazanç ortamı tersbirikmeye ulaşılıncaya kadarpompalanır. Bu fotonların uyarılmışyayılma ile çoğalarak yeni sinyalfotonları oluşturmasını sağlar veyükseltme sağlanır.
5Gazi Üniversitesi
SOA
�Bir SOA temelde bir lazer diyota benzer. Böylebir lazer, ortam içerisine yerleştirilmiş bir oyukyansımasının yükseltilmesine bağlıdır.Yükseltme fonksiyonu malzeme enerjiseviyelerinin dışarıdan pompalanması ilesağlanır.
�SOA’lar küçük boyut ile yüksek kazanç (30dBüzerinde), geniş band genişliği (40nm üzerinde)ve çok düşük akım harcaması sağlarlar.SOA’ların dezavantajı SOA ile optik fiberarasında yüksek kuplaj kaybıdır.
6Gazi Üniversitesi
RAMAN YÜKSELTEÇ
� Bir fiber Raman yükselteç, yoğun pompalamaışını yayılırken silika fiber içinde meydana gelenuyarılmış Raman saçılmasını (SRS) kullanır.
� Raman yükselteçlerde kazanç sağlamak içinpompalama optik olmak zorundadır, buna karşılıkSOA’larda pompalama elektriksel olabilir.
� FRA’lar düşük gürültü şekli, düşük bağlantı kaybı,yüksek kazanç, yüksek çıkış gücü ve yüksek bandgenişliğine (95nm civarı) sahiptir. FRA’larınbaşlıca dezavantajı verimlerinin düşük olmasıdır.
7Gazi Üniversitesi
EDFA
� Doğadaki nadir toprak elementlerindenEr+3(erbiyum) iyonu ile katkılandırılmış optik biryükselteçtir. Bu yükseltecin, fiberlerinzayıflamasının minimum olduğu 1550nmdalgaboyu aralığında çalışması yaygın birkullanım alanı bulmasını sağlamıştır.
� EDFA’lar, çok düşük ek kaybı, yüksek kazanç(40dB üzerinde), yüksek band genişliği (60nmcivarı) çok düşük çevrim kaybı ve yüksekverime sahiptir.
8Gazi Üniversitesi
EDFA’nın Genel Yapısı
Erbiyum Katkılı Fiber
Çıkış SinyaliGiriş Sinyali
PompalamaPompalama
9Gazi Üniversitesi
OA’nın avantajları?
� Yüksek kazanç � Yüksek çıkış gücü� Yüksek verimlilik� Düşük gürültü� Yüksek band genişliği� Optik haberleşme sistemlerinin
kapasitesini büyük ölçüde artıran WDM için avantaj sağlar.
10Gazi Üniversitesi
TOPRAK SEVİYESİNDEKİ ERBİYUM İYONLARI
Pompalama fotonu980 nm
Optik Yükseltmenin Elde Edilmesi
11Gazi Üniversitesi
Optik Yükseltmenin Elde Edilmesi
ENERJİSOĞURMASI
UYARILMIŞ SEVİYEDEKİERBİYUM İYONLARI
TOPRAK SEVİYESİNDEKİ ERBİYUM İYONLARI
Pompalama fotonu 980 nm
12Gazi Üniversitesi
Optik Yükseltmenin Elde Edilmesi
GEÇİŞ YARI KARARLI SEVİYEUYARIMIŞSEVİYE
TOPRAK SEVİYESİ
Pompalama Fotonu 980 nm
13Gazi Üniversitesi
GEÇİŞ YARI KARARLI SEVİYEGEÇİŞ
ASE Fotonu
Optik Yükseltmenin Elde Edilmesi
TOPRAK SEVİYESİ
UYARILMIŞSEVİYE
TOPRAK SEVİYESİ
Pompalama Fotonu 980nm
14Gazi Üniversitesi
GEÇİŞ YARI KARARLI SEVİYE
SİNYAL FOTONU1550 nm
UYARILMIŞ FOTON1550 nm
Optik Yükseltmenin Elde Edilmesi
TOPRAK SEVİYESİTOPRAK SEVİYESİ
UYARILMIŞSEVİYE
Pompalama Fotonu 980 nm