Işık yükseltici: Revizyonlar arasındaki fark
| [kontrol edilmemiş revizyon] | [kontrol edilmemiş revizyon] |
İçerik silindi İçerik eklendi
Hasanasav1 (mesaj | katkılar) |
Hasanasav1 (mesaj | katkılar) |
||
16. satır:
Yüksek güce sahip ışın demeti giriş sinyaliyle dalgaboyu seçici kullanarak karışmıştır (WSC). Giriş sinyali ve uyarma ışığı önemli derecede farklı dalga boylarına sahiptirler. Karışan ışık farklı fiber bölümlerine erbiyum katkılı iyonları çekirdeğinde taşıyarak karışmıştır. Bu yüksek güçlü ışın demeti erbiyum iyonlarını yüksek enerji seviyelerine uyarırlar. Sinyale ait fotonlar farklı dalgaboylarında pompa ışığından ışıkla birleşerek erbiyum atomalarını uyarırlar, erbiyum atomları enerjilerinin bir kısmını sinyale verirler ve düşük enerji seviyelerine geri dönerler. Buradaki önemli noktaerbiyum enerjisini ek fotonlara aynı fazda ve yönde sinyal yükselticisi olarak verirler. Bu şekilde sinya yükselitilir ve sadece onun hareket ettiği yönde yolculuk eder. Bu alışılmış bir durumdur- atomlar " lazer ışığı kullanarak" enerjilerini aynı yönde ve fazda gelen ışık gibi bırakırlar. Böylece tüm ek sinyal güçleri aynı fiber modunda gelen sinyal gibi rehberlik edilirler. Sık sık karşılaşılan bir durum ise çıkış kısmına eklenen fiberden gelen yansımaları önlemek amacıyla isolatördür. Bu yansımalar yükseltici operasyonunu bozarak ve bazı ekstrem koşullarda yükselticiyi lazer haline getirmeyi sağlar. Erbiyum katkılı yükseltici ise yüksek kazançlı bir yükselticidir.
===Gürültü===
DFA'larda gürültünün temel kaynağı Amplified Spontaneous Emission (ASE) olarak tanımlandırılan, yükselticiyle neredeyse aynı spektrum kazancına sahip olan bir tür spektrumdur. Gürültü figürü ideal DFA'da 3 desibeldirdir ve buna karşın pratik yükselticilerde gürültü figürü 6 ila 8 desibel arasındadır.
Canlandırılan emisyon sayesinde olan azalma ile, elektronlar yüksek enerji seviyelerine aynı zamanda kendiliğinden gerçekleşen emisyonla düşedebilirler ve bu durum tamamen kendiliğinden oluşur. Ayrıca bağlı olduğu şeyler ise camın yapısı ve döndüğü seviyedir. Fotonlar kendiliğinden tüm yönlerde dışarı yayılırlar fakat bunların oranları birçok sayısız fiber aralıklarıyla aynı yönde dışarı verilmişlerdir. Bu fotonalr diğer katkı sağlayan iyonlarla etkileşim kurmaları amacıyla yakalanmaktadırlar ve canlandırılan emisyon yükseltilmektedir. İlk kendiliğinden gerçekleşen emisyon bu şekilde aynı sinyallerde görüldüğü gibi eş yönlü olarak yükseltilmiştir ve bu yüzden Amplified Spontaneous Emission adı verilmiştir. ASE yükseltici tarafından hem iler hem de geri yönlerde dışarıya verilmiştir. Fakat, sadece ileri yönde olan ASE sistem performansı açısından ileri yönlüdür ve bu sistem performansını tekrardan derecelendiren alıcıyla birlikte gürültüye sahiptir. Karşı yayılım ASE'nin yapabildiği fakat derecesini düşürdüğü yükselticinin performansı ASE azaltığından beri ters yönde hareket etmektedir ve bu yüzden yükselticinin kazancı azalmaktadır.
===Soğurma Kazancı===
Gain is achieved in a DFA due to population inversion of the dopant ions. The inversion level of a DFA is set, primarily, by the power of the pump wavelength and the power at the amplified wavelengths. As the signal power increases, or the pump power decreases, the inversion level will reduce and thereby the gain of the amplifier will be reduced. This effect is known as gain saturation – as the signal level increases, the amplifier saturates and cannot produce any more output power, and therefore the gain reduces. Saturation is also commonly known as gain compression.
To achieve optimum noise performance DFAs are operated under a significant amount of gain compression (10 dB typically), since that reduces the rate of spontaneous emission, thereby reducing ASE. Another advantage of operating the DFA in the gain saturation region is that small fluctuations in the input signal power are reduced in the output amplified signal: smaller input signal powers experience larger (less saturated) gain, while larger input powers see less gain.
The leading edge of the pulse is amplified, until the saturation energy of the gain medium is reached. In some condition, the width (FWHM) of the pulse is reduced.[2]
| |||