Rambler's Top100Astronet    
  po tekstam   po forumu  vnutri temy
 

args[0]=message
args[1]=DB::DB::Message=HASH(0x3b98590)
Re: Chernaya dyra
21.03.2013 23:08 | A.P. Vasi

Udivilo nazvanie foruma.

Eto avtor sovsem ne dalekii.
Ibo ya dazhe davno znal chto sushestvuyut
svetovye usiliteli tak skazat' pryamogo
deistviya.
A u transformatora zadacha - izmenenie
amplitudy signala, - laino vopros.

--------------------------------------------

Pochemu net svetovogo transformatora?
Stranic 1 2 ... 12 13 14


--------------------------------------------

http://www.mobilum.ru/articles/usiliteli/

Usiliteli

Na rasstoyanii signaly zatuhayut. Eta istina spravedliva i dlya elektricheskih, i dlya opticheskih kommunikacionnyh linii. Razumeetsya, v sluchae opticheskih setei rasstoyaniya, na kotoryh eto nachinaet proyavlyat'sya, bol'she, odnako problemy po-prezhnemu sushestvuyut.

Dlya bor'by s ukazannymi problemami ispol'zuyut tri tipa ustroistv: usiliteli, regeneratory i povtoriteli. Opticheskie usiliteli vedut sebya odinakovym obrazom po otnosheniyu k lyubym opticheskim signalam i naryadu s detektiruemymi signalami usilivayut takzhe shumy i lyubye drugie signaly. Obychno usiliteli reshayut prosteishuyu iz zadach, svyazannyh s vosstanovleniem signalov, usilenie. Regeneratory vypolnyayut bolee slozhnuyu zadachu oni detektiruyut opticheskie signaly, preobrazuyut ih v elektronnye signaly, otdelyayut ot nih shumy i vnov' retransliruyut v vide opticheskih signalov, obychno s ispol'zovaniem elektronnyh ustroistv. Povtoriteli zanimayut nekotoroe promezhutochnoe polozhenie mezhdu opticheskimi usilitelyami i regeneratorami. Oni takzhe yavlyayutsya elektroopticheskimi ustroistvami, odnako obespechivayut lish' usilenie i reformirovanie signala, no ne ego polnoe vosstanovlenie. S prihodom polnost'yu opticheskih usilitelei ispol'zovanie povtoritelei v opticheskih setyah perestalo byt' povsemestnym.

Sushestvuet tri tipa uchastkov seti, na kotoryh mogut raspolagat'sya usiliteli. Dlya usileniya signala pered tem, kak on postupit v set', neposredstvenno za peredatchikom ustanavlivayutsya postusiliteli. Dlya kompensacii oslableniya signalov cherez kazhdye 80-100 km volokonno-opticheskoi linii ustanavlivayutsya lineinye usiliteli. Predu-siliteli, naznacheniem kotoryh yavlyaetsya usilenie signala do urovnya moshnosti v predelah chuvstvitel'nosti priemnogo ustroistva, razmeshayutsya neposredstvenno pered priemnikom.

Usiliteli yavlyayutsya ustroistvami, uvelichivayushimi amplitudu i shirinu signalov bez iskazheniya ih pervonachal'noi formy. Gromkogovoritel' tozhe usilitel', tol'ko akusticheskii; analogichnym obrazom opticheskie usiliteli vypolnyayut podobnye funkcii v sluchae opticheskih signalov. Usiliteli sposobstvuyut podderzhaniyu moshnosti signalov na dolzhnom urovne pri prohozhdenii imi bol'shih rasstoyanii. K sozhaleniyu, oni ne otlichayutsya razborchivost'yu i naryadu s signalami usilivayut takzhe shumy i iskazheniya.

Kakoi imenno princip raboty usilitelei ispol'zuetsya, opredelyaetsya ih konstrukciei. V sovremennyh opticheskih kommunikacionnyh sistemah naibolee rasprostraneny usiliteli na opticheskih voloknah, legirovannyh erbiem (Erbium-Doped Fiber Amplifiers EDFA). Erbii eto redkozemel'nyi element, kotoryi v nebol'shih kolichestvah dobavlyaetsya v central'nuyu kremnievuyu zhilu volokonno-opticheskogo kabelya. V otrezok volokna, legirovannyi erbiem, vo vremya prohozhdeniya cherez nego oslablennogo signala vvoditsya, ili nakachivaetsya, izluchenie s drugoi dlinoi volny, otlichnoi ot dliny volny signala, chto prepyatstvuet ih interferencii mezhdu soboi. V otvet na prohodyashii po voloknu signal iony erbiya nachinayut rezonirovat', ispol'zuya izbytochnuyu energiyu dopolnitel'noi volny. V itoge iony erbiya usilivayut signaly, tem samym uvelichivaya rasstoyanie, na kotoroe oni mogut rasprostranyat'sya.

V to zhe vremya, inzhektirovanie vozbuzhdayushego izlucheniya nakachki mozhet privodit' k nezhelatel'nym posledstviyam. Rasprostranenie etogo izlucheniya v napravlenii lazera navstrechu signalu mozhet vyzvat' poyavlenie shumov. Chtoby izbezhat' etogo, primenyayut opticheskie ventili. Ventili propuskayut rasprostranyayushiisya po kabelyu svet v odnom napravlenii, no ne propuskayut v obratnom napravlenii.

Vse prekrasno? Ne sovsem tak. Opticheskii ventil' budet vzaimodeistvovat' s potokom sveta, rasprostranyayushimsya v pryamom napravlenii, i v tipichnyh sluchayah uhudshat' signal primerno na 2 decibela. Krome togo, nekotoroe kolichestvo sveta budet prohodit' i v obratnom napravlenii, odnako obychno takoi svet budet na 40-50 decibel slabee vhodnogo signala.

V to zhe vremya, v sluchae usilitelei EDFA raduet to, chto oni sravnitel'no deshevy, ves'ma effektivny, obladayut vysokoi vyhodnoi moshnost'yu pri nizkom urovne shumov i minimal'nymi perekrestnymi pomehami mezhdu sosednimi voloknami. Esli u nih i est' nedostatok, tak eto to, chto oni effektivny lish' pri rabote v blizhnei infrakrasnoi oblasti na dlinah voln okolo 1550 nm.

Signaly s bolee nizkimi chastotami mozhno usilivat', legiruya volokna drugim elementom prazeodimiem, v rezul'tate chego poluchayutsya usiliteli na opticheskih voloknah, legirovannyh prazeodimiem (Praseodymium-Doped Fiber Amplifiers PDFA). Eti usiliteli perspektivny dlya usileniya signalov, peredavaemyh s ispol'zovaniem dliny volny okolo 1300 nm. Analogichnym obrazom, ramanovskie usiliteli effektivno funkcioniruyut na dlinah voln 1300, 1400 i 1500 nm. Ves'ma mnogoobeshayushe primenenie etih usilitelei v sistemah peredachi cifrovyh dannyh, ispol'zuyushih mul'tipleksirovanie po dline volny vysokoi plotnosti (dense wavelength division multiplexing DWDM).

Princip deistviya ramanovskih usilitelei osnovan na effekte Ramana, otkrytom indiiskim fizikom serom Chandrasekara Venkata Ramanom v 1928 godu. Kak my uzhe otmechali pri obsuzhdenii ramanovskogo rasseyaniya v glave 4, effekt Ramana zaklyuchaetsya v izmenenii nablyudaemoi chastoty sveta pri ego rasseyanii v prozrachnom materiale. (Yavlenie kombinacionnogo rasseyaniya sveta bylo otkryto sovetskimi fizikami G.S. Landsbergom i L.I. Mandel'shtamom na kristallah i odnovremenno indiiskimi fizikami Ch.V. Ramanom i K.S. Krishnanom na zhidkostyah.)

My mozhem uvidet' etot effekt, nablyudaya, naprimer, za monohromaticheskim svetovym puchkom, poluchennym s pomosh'yu lazera, pri ego prohozhdenii cherez prozrachnyi gaz, zhidkost' ili tverdoe telo. V otsutstvie promezhutochnyh veshestv lazernoe izluchenie bylo by odnocvetnym. Odnako pri stolknovenii sveta s veshestvom fotony v rezul'tate uprugih stolknovenii s molekulami prozrachnogo veshestva teryayut ili vyigryvayut energiyu. Sledstviem etogo yavlyaetsya vozniknovenie linii dopolnitel'nyh cvetov, nazyvaemyh ramanovskim spektrom, sootvetstvuyushih uvelichennym ili umen'shennym dlinam voln po sravneniyu s dlinoi volny pervonachal'nogo izlucheniem. Vid etogo spektra zavisit ot prirody veshestva, rasseivayushego svet.

Poskol'ku ramanovskii spektr ne privyazan k fiksirovannym energeticheskim urovnyam, kak v sluchae redkozemel'nyh elementov, takih kak erbii, on mozhet byt' poluchen na lyuboi dline volny v infrakrasnoi oblasti, kol' skoro imeetsya istochnik neobhodimogo vozbuzhdayushego izlucheniya. Eta osobennost' pozvolyaet primenyat' ramanovskie usiliteli vo vsem diapazone peredachi kremnievyh volokonno-opticheskih kabelei.

Poskol'ku dlya usilitelei, v kotoryh ispol'zuetsya ramanovskii effekt, trebuyutsya povyshennye moshnosti vozbuzhdayushego izlucheniya (poryadka odnogo vatta) i otrezki svetovodnogo kabelya bol'shei dliny, ih stoimost' po sravneniyu s usilitelyami EDFA okazyvaetsya bolee vysokoi. Tem ne menee, ih glavnym dostoinstvom yavlyaetsya sposobnost' obespechit' usilenie opticheskih signalov vo vsem diapazone vozmozhnyh chastot peredachi pri ispol'zovanii volokonno-opticheskih kabelei s nizkimi poteryami, i poetomu na nih mozhet byt' postroena tehnologiya kremnievyh usilitelei, al'ternativnyh PDFA ili hal'kogenidnym volokonno-opticheskim usilitelyam v diapazone 1,3 mkm. Blagodarya nedavnim usovershenstvovaniyam tehnologii polucheniya aktivnyh volokon ispol'zovanie nekotoryh iz nih pozvolilo poluchit' usilenie po moshnosti, dostigayushee primerno 0,06 dB/mVt, chto, buduchi samo po sebe neznachitel'noi velichinoi po sravneniyu s izvestnymi velichinami dlya EDFA (11 dB/mVt), tem ne menee predstavlyaet soboi vpolne razumnuyu al'ternativu pri peredache dannyh v ne-erbievyh diapazonah dlin voln. Na segodnyashnii den' usilenie na osnove effekta Ramana igraet vazhnuyu rol' v sistemah sverhdal'nei svyazi, kotorye rasshirili vozmozhnosti peredachi na dal'nie rasstoyaniya s 500 km mezhdu sosednimi povtoritelyami do 1500 km i bolee.




[Citirovat'][Otvetit'][Novoe soobshenie]
Forumy >> Obsuzhdenie publikacii Astroneta
Spisok  /  Derevo
Zagolovki  /  Annotacii  /  Tekst

Astronet | Nauchnaya set' | GAISh MGU | Poisk po MGU | O proekte | Avtoram

Kommentarii, voprosy? Pishite: info@astronet.ru ili syuda

Rambler's Top100 Yandeks citirovaniya