เครื่องขยายแสง

1960s - การประดิษฐ์เลเซอร์และแนวคิดเบื้องต้น

การประดิษฐ์เลเซอร์ในปี 1960 โดย Theodore Maiman ได้วางเทคโนโลยีพื้นฐานสำหรับสิ่งที่จะกลายเป็นเครื่องขยายแสงในที่สุด การวิจัยในช่วงต้นสำรวจความเป็นไปได้ของการขยายแสงผ่านการปล่อยสารกระตุ้นในวัสดุต่าง ๆ

1980s - แอมพลิฟายเออร์ภาคปฏิบัติครั้งแรก

ในช่วงกลาง - 1980s นักวิจัยได้แสดงให้เห็นถึงแอมพลิฟายเออร์ไฟเบอร์ที่มีคุณสมบัติในการใช้งานจริง (EDFAs) ซึ่งจะกลายเป็นแอมพลิฟายเออร์ออปติคัลชนิดที่ใช้กันอย่างแพร่หลายมากที่สุด อุปกรณ์ต้นเหล่านี้ดำเนินการในหน้าต่างความยาวคลื่น 1550Nm ซึ่งมีการสูญเสียต่ำและกำไรสูง

1990s - การปรับใช้เชิงพาณิชย์

ปี 1990 เห็นการปรับใช้เทคโนโลยี EDFA อย่างกว้างขวางซึ่งสอดคล้องกับการเติบโตของอินเทอร์เน็ต แอมพลิฟายเออร์ออปติคัลกลายเป็นสิ่งจำเป็นสำหรับเครือข่ายไฟเบอร์ที่ยาว - ลากสายไฟเบอร์, เปิดใช้งานสายเคเบิล transoceanic และเครือข่ายกระดูกสันหลังคอนติเนนตัลที่มีความสามารถเป็นประวัติการณ์

2000s - นำเสนอ - เทคโนโลยีแอมพลิฟายเออร์ออพติคอลขั้นสูง

ทศวรรษที่ผ่านมาได้เห็นการปรับปรุงอย่างต่อเนื่องในเทคโนโลยีแอมพลิฟายเออร์ออพติคอลรวมถึงการพัฒนาแอมพลิฟายเออร์ Raman, ระบบแอมพลิฟายเออร์ไฮบริดและแอมพลิฟายเออร์วงกว้างและกว้าง - วงดนตรีที่สามารถรองรับความยาวคลื่นหลายร้อยพร้อมกัน ระบบแอมพลิฟายเออร์ออปติคัลสมัยใหม่มีอัตราขยายที่สูงขึ้นเสียงรบกวนที่ลดลงและมีประสิทธิภาพมากขึ้นกว่าเดิม

1. ได้รับการเตรียมปานกลาง

สำหรับแอมพลิฟายเออร์ออปติคัล EDFA กระบวนการเริ่มต้นด้วยการผลิตไฟเบอร์ซิลิกาบริสุทธิ์สูง - ความบริสุทธิ์ซิลิกาเจือด้วยไอออน Erbium อย่างแม่นยำ ความเข้มข้นของยาสลบและโปรไฟล์จะถูกควบคุมอย่างระมัดระวังเพื่อให้แน่ใจว่าลักษณะการได้รับที่เหมาะสมและการบิดเบือนสัญญาณน้อยที่สุด

กระบวนการวาดเส้นใยยังคงควบคุมเส้นผ่านศูนย์กลางการกระจายเจือปนและโปรไฟล์ดัชนีการหักเหของแสงอย่างเข้มงวด ขั้นตอนนี้มีความสำคัญเนื่องจากคุณภาพของ Erbium - เส้นใยเจือเจือส่งผลกระทบโดยตรงต่อประสิทธิภาพของแอมพลิฟายเออร์ออปติคัล

2. การผลิตเลเซอร์ปั๊ม

สูง - เลเซอร์เซมิคอนดักเตอร์พลังงาน (โดยทั่วไปคือ 980nm หรือ 1480nm) จะถูกประดิษฐ์ขึ้นในสภาพแวดล้อมที่สะอาดโดยใช้เทคนิคการเจริญเติบโตของ epitaxial ขั้นสูง เลเซอร์เหล่านี้ให้พลังงานที่จำเป็นในการกระตุ้นไอออนเออร์เบียมในตัวกลางที่ได้รับ

เลเซอร์ปั๊มแต่ละตัวผ่านการทดสอบอย่างเข้มงวดสำหรับกำลังเอาต์พุตเสถียรภาพความยาวคลื่นและความน่าเชื่อถือ มีการเลือกเกณฑ์ประสิทธิภาพที่เข้มงวดเท่านั้นสำหรับการรวมเข้ากับแอมพลิฟายเออร์ออปติคัล

3. การรวมองค์ประกอบ

ส่วนประกอบสำคัญของแอมพลิฟายเออร์ออปติคัล - erbium - เส้นใยเจือ, เลเซอร์ปั๊ม, คัปเตอร์ออปติคัล, ตัวแยกและตัวกรอง - ถูกรวมเข้ากับแพ็คเกจขนาดกะทัดรัด การจัดตำแหน่งที่แม่นยำเป็นสิ่งสำคัญในช่วงนี้เพื่อลดการสูญเสียการแทรกและเพิ่มประสิทธิภาพสูงสุด

เทคนิคการประกอบอัตโนมัติขั้นสูงทำให้มั่นใจได้ว่าการจัดตำแหน่งที่สอดคล้องกันและการเชื่อมของส่วนประกอบออปติคัล ผมเปียไฟเบอร์ติดอยู่กับการควบคุมความยาวที่แม่นยำเพื่ออำนวยความสะดวกในการรวมเข้ากับระบบขนาดใหญ่

4. การควบคุมการรวมอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์

อุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์ควบคุมความแม่นยำถูกรวมเข้าด้วยกันเพื่อตรวจสอบและปรับประสิทธิภาพของแอมพลิฟายเออร์ออปติคัล วงจรเหล่านี้ควบคุมพลังงานเลเซอร์ปั๊มตรวจสอบระดับสัญญาณอินพุต/เอาต์พุตและให้การควบคุมอัตราขยายเพื่อประสิทธิภาพที่สอดคล้องกันในสภาพการทำงาน

ความสามารถในการประมวลผลสัญญาณดิจิตอลอาจรวมอยู่ในคุณสมบัติขั้นสูงเช่น Gain Flattening, การตรวจจับความผิดพลาดและการสนับสนุนอินเตอร์เฟสการจัดการเครือข่าย (SNMP ฯลฯ )

5. การทดสอบและการสอบเทียบ

แอมพลิฟายเออร์ออปติคัลที่เสร็จสมบูรณ์แต่ละเครื่องผ่านการทดสอบอย่างกว้างขวางในช่วงของสภาพการทำงาน ซึ่งรวมถึงการวัดอัตราขยายข้ามแบนด์วิดท์การทำงานลักษณะของรูปสัญญาณเสียงการตรวจสอบการจัดการพลังงานและการทดสอบความเสถียรของอุณหภูมิ

ขั้นตอนการสอบเทียบปรับประสิทธิภาพของแอมพลิฟายเออร์ออปติคัลด้วยการปรับเปลี่ยนเพื่อให้แน่ใจว่าได้รับการตอบสนองที่ได้รับเสียงรบกวนน้อยที่สุดและการทำงานที่มั่นคงในช่วงอุณหภูมิที่ระบุ

6. คุณสมบัติและบรรจุภัณฑ์

หลังจากการทดสอบที่ประสบความสำเร็จแอมพลิฟายเออร์ออปติคัลจะผ่านการรับรองสิ่งแวดล้อมรวมถึงการปั่นจักรยานอุณหภูมิการทดสอบการสั่นสะเทือนและการสัมผัสกับความชื้นเพื่อให้แน่ใจว่าน่าเชื่อถือในสภาพสนาม

ขั้นตอนสุดท้ายเกี่ยวข้องกับบรรจุภัณฑ์แอมพลิฟายเออร์ออปติคัลในกล่องหุ้มที่ทนทานเหมาะสำหรับสภาพแวดล้อมที่ตั้งใจไว้ - ไม่ว่าจะเป็นศูนย์ข้อมูลที่ควบคุมตู้เก็บของกลางแจ้งหรือระบบสายเคเบิลใต้น้ำ