מגבר אופטי – הבדלי גרסאות
תוכן שנמחק תוכן שנוסף
מ בוט: מעביר קישורי בינויקי לויקינתונים - d:q1359305 |
|||
שורה 15:
על-מנת שלא יווצר [[מהוד אופטי|מהוד]] בתוך המגבר (דבר שעלול ליצור הגברה לפוטונים שמקורם ב[[פליטה ספונטנית]] ולא לאות אותו אנו רוצים להגביר), מחברים בכניסת וביציאת המגבר '''איזולטור אופטי'''<ref>רכיב המאפשר מעבר אור בצורה חד-כיוונית, בדומה ל[[דיודה]] עבור [[זרם חשמלי]].</ref>. את הלייזר השואב ואת האות מחברים לתוך המגבר בעזרת '''[[מצמד סיבים אופטיים]]''' מסוג '''[[WDM]]'''. את הלייזר השואב ניתן לחבר בכניסת המגבר ('''שאיבה קדמית''') או ביציאת המגבר ('''שאיבה אחורית''').
==== משוואות קצב ונוסחאות הגבר====
נסמן ב-s את הפרמטרים הקשורים לאות, וב-p את הפרמטרים השייכים לשאיבה. <math>{\textstyle}\Phi</math> מייצג את [[שטף]] הפוטונים, <math>{\textstyle}\sigma</math> את [[חתך פעולה|חתך הפעולה]], <math>{\textstyle}N_i</math> את מספר האלקטרונים ברמה <math>{\textstyle}i</math>, והפרמטר <math>{\textstyle}A_{ij}</math> את קצב המעבר מרמה <math>{\textstyle}i</math> לרמה <math>{\textstyle}j</math> (יחס הפוך לזמן החיים ברמה), ונקבל
{| border="0" align="center"
שורה 34:
|}
כדי למצוא את היפוך האוכלוסין, <math>{\textstyle}\Delta=N_2-N_1</math>, נציב את התנאי למצב יציב: <math>\frac{dN_i}{dt}=0</math>, ונזניח את <math>{\textstyle}N_3</math> (זמן החיים ברמה 3 הוא קצר מאוד). מספר האלקטרונים הכולל יהיה: <math>{\textstyle}N=N_1+N_2</math>, ובסופו של דבר נקבל:<br />
<math>\Delta=\frac{\sigma_p\Phi_p-A_{21}}{2\sigma_s\Phi_s+\sigma_p\Phi_p+A_{21}}\cdot N</math>
</div><br />
שורה 43:
{| border="0" align="center"
|-
|<div style="direction: ltr;">
|-
|
שורה 52:
</div>
|}
מתוך המשוואה השנייה ניתן לראות שעוצמת השאיבה תמיד דועכת עם המרחק (כפי שציפינו).
שורה 66:
<math>\frac{P_{out}}{P_{in}}=G=G_0\cdot\exp\left[-\frac{G-1}{G}\cdot\frac{P_{out}}{P_{sat}}\right]=G_0\cdot\exp\left[(1-G)\cdot\frac{P_{in}}{P_{sat}}\right]</math>
</div><br />
כאשר <math>\textstyle{P_{in}}</math> ו- <math>\textstyle{P_{out}}</math> הם ההספקים של האות בכניסה וביציאה מהמגבר, ואילו
====מגברי סיב מאולח שונים====
בדומה למגבר סיב מאולח ארביום, ישנם מגברים המבוססים על סיבים מאולחים בחומרים שונים. משוואות הקצב וההגבר עבור מגברים אלו זהים למשוואות עבור מגבר EDFA, וההבדלים הם בפרמטרים התלויים בחומר, כגון אורך הגל השואב/הנפלט וזמני החיים ברמות השונות. נסקור בקצרה מספר מגברים:
| |||