DWDM ऑप्टिकल फाइबर संचार में एक ट्रांसमिशन तकनीक है। यह एक ही समय में विभिन्न तरंग दैर्ध्य के कई ऑप्टिकल वाहक संकेतों को प्रसारित करने के लिए एक ऑप्टिकल फाइबर का उपयोग करता है, और ऑप्टिकल फाइबर द्वारा उपयोग की जाने वाली तरंग दैर्ध्य सीमा को कई चैनलों में विभाजित करता है। चैनल ऑप्टिकल सिग्नल प्रसारित करता है। इसलिए, DWDM ने ऑप्टिकल संचार प्रणाली की ट्रांसमिशन क्षमता में काफी सुधार किया है। एर्बियम-डॉप्ड फाइबर एम्पलीफायर की उपस्थिति (ईडीएफए) DWDM ऑप्टिकल सिग्नल ट्रांसमिशन को दूर तक बनाता है।
1. ईडीएफए के सिद्धांत का परिचय
एर्बियम (एर) एक दुर्लभ पृथ्वी तत्व है। ऑप्टिकल फाइबर बनाते समय, एर्बियम-डोप्ड ऑप्टिकल फाइबर बनाने के लिए एर्बियम तत्व का एक निश्चित अनुपात जोड़ा जाता है, जिसमें प्रवर्धन का प्रभाव होता है। एर्बियम आयनों में तीन कार्यशील ऊर्जा स्तर होते हैं: E1, E2 और E3। उनमें से, E1 का ऊर्जा स्तर सबसे कम है और इसे जमीनी अवस्था कहा जाता है; E2 मेटास्टेबल अवस्था है; E3 में ऊर्जा का स्तर उच्चतम होता है और यह उत्तेजित अवस्था बन जाता है। किसी भी प्रकाश से उत्तेजित न होने की स्थिति में, यह निम्नतम ऊर्जा स्तर E1 पर होता है। जब पंपिंग प्रकाश स्रोत के लेजर का उपयोग एर्बियम-डोप्ड फाइबर को लगातार उत्तेजित करने के लिए किया जाता है, तो जमीनी अवस्था में कण ऊर्जा प्राप्त करने पर उच्च ऊर्जा स्तर पर पहुंच जाएंगे। यदि यह E1 से E3 में संक्रमण करता है, क्योंकि कण E3 के ऊर्जा स्तर पर अस्थिर है, तो यह विकिरण के बिना जल्दी से मेटास्टेबल ऊर्जा स्तर में परिवर्तित हो जाएगा, और पंप के कारण इस ऊर्जा स्तर पर कण का जीवन अपेक्षाकृत लंबा है। प्रकाश स्रोत निरंतर उत्तेजना के साथ, E2 ऊर्जा स्तर पर कणों की संख्या बढ़ती रहेगी, जबकि E1 ऊर्जा स्तर पर कणों की संख्या घट जाएगी। जब इनपुट ऑप्टिकल सिग्नल की फोटॉन ऊर्जा E2 और E1 के बीच ऊर्जा स्तर के अंतर के बिल्कुल बराबर होती है, तो मेटास्टेबल अवस्था में कण उत्तेजित विकिरण के रूप में जमीनी अवस्था में परिवर्तित हो जाएंगे, और फोटॉन के समान ही फोटॉन उत्सर्जित करेंगे। इनपुट ऑप्टिकल सिग्नल में, जिससे फोटॉन की संख्या में काफी वृद्धि होती है, जिससे इनपुट सिग्नल प्रकाश एर्बियम-डोप्ड फाइबर में एक मजबूत आउटपुट बन जाता है ऑप्टिकल सिग्नल प्रकाश के प्रत्यक्ष प्रवर्धन का एहसास करता है।
बेशक, इसमें पंप प्रकाश स्रोत की कार्यशील तरंग दैर्ध्य पर भी कुछ आवश्यकताएं हैं। उपरोक्त आंकड़ा एर्बियम आयनों के अवशोषण स्पेक्ट्रम को दर्शाता है, जिससे यह देखा जा सकता है कि 650nm, 800nm, 980nm और 1480nm की तरंग दैर्ध्य पर अवशोषण बैंड हैं, और इन आवृत्ति बैंडों में इसका उपयोग किया जा सकता है। इसे ईडीएफए पंप प्रकाश स्रोत की कार्यशील तरंग दैर्ध्य के रूप में माना जाता है। हालाँकि, दक्षता जैसे कारकों की तुलना करने के बाद, 980nm और 1480nm सेमीकंडक्टर लेजर पम्पिंग प्रकाश स्रोतों के रूप में अधिक उपयुक्त हैंईडीएफए. 1480 एनएम की तुलना में, 980 एनएम में उच्च लाभ और कम शोर है, और वर्तमान में फाइबर एम्पलीफायरों के लिए पसंदीदा पंपिंग तरंग दैर्ध्य है। ईडीएफए में कई प्रकार की पंपिंग विधियों का उपयोग किया जाता है। इसे मुख्य रूप से नाम दिया गया है कि क्या पंप प्रकाश स्रोत से ऊर्जा उत्पादन को इनपुट ऑप्टिकल सिग्नल ऊर्जा के समान दिशा में एर्बियम-डॉप्ड फाइबर में इंजेक्ट किया जाता है। इसे फॉरवर्ड पंपिंग और बैकवर्ड पंपिंग में विभाजित किया जा सकता है। रास्ता, और दोतरफा पम्पिंग रास्ता।
द्विदिश पंपिंग विधि में फॉरवर्ड पंपिंग और रिवर्स पंपिंग के फायदे हैं, इसलिए यह विधि न केवल पंप प्रकाश को ऑप्टिकल फाइबर में समान रूप से वितरित कर सकती है, बल्कि आउटपुट पावर के दृष्टिकोण से भी, एकल पंपिंग की आउटपुट पावर 14dBm है, और द्विदिश पंपिंग की आउटपुट पावर 14dBm है। पंप l 7dBm तक पहुंच सकता है। इसके अलावा, द्विदिशात्मक पंपिंग में सबसे अच्छी प्रवर्धन दक्षता होती है, और सह-दिशात्मक पंपिंग में सबसे कम शोर होता है।
2. डीडब्ल्यूडीएम प्रणाली में ईडीएफए का अनुप्रयोग
2.1. EDFA का उपयोग प्रीएम्प्लीफायर के रूप में किया जाता है
वेवलेंथ डिवीज़न मल्टीप्लेक्सिंग के प्राप्त अंत पर, डीमल्टीप्लेक्सर के सम्मिलन हानि और दर में वृद्धि के कारण रिसीवर संवेदनशीलता में कमी की भरपाई के लिए, डीमल्टीप्लेक्सर से पहले एक कम शोर वाले ऑप्टिकल प्रीएम्प्लीफायर को कॉन्फ़िगर किया जाना चाहिए। प्राप्त अंत में, ईडीएफए का उपयोग पिन और एपीडी के लिए प्रीएम्प्लीफायर के रूप में किया जाता है। जब चैनल दर 2.5Gbit/s जितनी अधिक होती है, तो बिना किसी ऑप्टिकल प्रीएम्प्लीफायर की तुलना में, रिसीवर की संवेदनशीलता लगभग 10 गुना बढ़ सकती है।
2.2. EDFA का उपयोग बूस्टर एम्पलीफायर के रूप में किया जाता है
ईडीएफए का उपयोग बूस्टर एम्पलीफायर के रूप में किया जाता है, जिसमें बड़ी आउटपुट पावर, स्थिर आउटपुट, कम शोर, व्यापक लाभ आवृत्ति बैंड और आसान निगरानी के फायदे हैं। इसे ऑप्टिकल ट्रांसमीटर के सिग्नल को सीधे बढ़ाने के लिए ऑप्टिकल ट्रांसमीटर पर रखा जाता है। पावर एम्पलीफायरों का उपयोग अकेले या संयोजन में किया जा सकता है। ईडीएफए द्वारा प्रवर्धित किए जाने के बाद, भेजने वाले सिरे की आउटपुट शक्ति को परिमाण के एक क्रम तक बढ़ाया जा सकता है, जो फाइबर में प्रवेश करने वाली शक्ति में काफी सुधार करता है।
2.3. EDFA का उपयोग लाइन एम्प्लीफायर के रूप में किया जाता है
ऑप्टिकल संचार प्रणालियों में, फैलाव और हानि संचार की दूरी और क्षमता को सीमित करती है। फैलाव के प्रभाव को कम करने के लिए फैलाव क्षतिपूर्ति का कार्य किया जा सकता है। फैलाव क्षतिपूर्ति फाइबर को जोड़ने के बाद, सम्मिलन क्षीणन में काफी वृद्धि हुई है, इसलिए सम्मिलन क्षीणन को एक ऑप्टिकल एम्पलीफायर के साथ मुआवजा दिया जाना चाहिए। का उपयोग करते हुएईडीएफएएक लाइन एम्पलीफायर के रूप में पुनर्जनन दूरी में काफी वृद्धि हो सकती है, और यह महंगे ऑप्टिकल रिपीटर्स को भी बदल सकता है।
3. निष्कर्ष
DWDM ऑप्टिकल फाइबर संचार प्रणाली में एक विशेष मल्टीप्लेक्सिंग विधि है। यह विधि ऑप्टिकल फाइबर के व्यापक कम-नुकसान वाले क्षेत्र का पूरा उपयोग कर सकती है, और मौजूदा स्थापित ऑप्टिकल फाइबर संचार लाइनों को बदले बिना आसानी से वृद्धि को दोगुना कर सकती है। फाइबर ऑप्टिक संचार प्रणालियों की क्षमता. अब EDFA और DWDM हाई-स्पीड ऑप्टिकल फाइबर संचार नेटवर्क विकास की मुख्यधारा बन गए हैं, जो ऑप्टिकल फाइबर संचार प्रौद्योगिकी की एक नई पीढ़ी का प्रतिनिधित्व करते हैं।
