လေဆာ အသံချဲ့စက် ဖြန့်ဖြူးခြင်း။

အဓိပ္ပာယ်ဖွင့်ဆိုချက်- fiber optic ဒေတာလင့်ခ်ရှိ ဖိုက်ဘာအသံချဲ့စက်၊ အလွန်ရှည်လျားသော ထုတ်လွှင့်မှုဖိုက်ဘာတစ်ခုပေါ်တွင် ဖြစ်ပေါ်သည့် ချဲ့ထွင်မှုလုပ်ငန်းစဉ်။

တာဝေးဒေတာထုတ်လွှင့်မှုတွင်အသုံးပြုသည့် ရှည်လျားသောဖိုက်ဘာလင့်ခ်များအတွက်၊ လက်ခံသူတွင် လုံလောက်သောအချက်ပြပါဝါကိုသေချာစေရန်နှင့် အနည်းငယ်အမှားအယွင်းနှုန်းကိုသေချာစေရန်အတွက် လုံလောက်သော signal-to-noise အချိုးကိုဆက်လက်ထိန်းသိမ်းထားရန်တစ်ခု သို့မဟုတ် တစ်ခုထက်ပိုသောဖိုက်ဘာအမ်ပလီဘာများ လိုအပ်ပါသည်။ များစွာသော အခြေအနေများတွင် ဤအသံချဲ့စက်များသည် ရှားပါးမြေကြီးစွန်းဖိုက်ဘာ မီတာအနည်းငယ်ဖြင့် လုပ်ဆောင်ထားပြီး၊ တခါတရံတွင် transmitter ၏ တစ်စိတ်တစ်ပိုင်းအဖြစ် သို့မဟုတ် လက်ခံသူ၏ ရှေ့ သို့မဟုတ် ဂီယာအလယ်တွင် ဖိုင်ဘာ-အချိတ်အဆက်ရှိသော လေဆာဖြင့် စုပ်ထုတ်သော၊ fiber တစ်နေရာရာမှာသုံးတယ်။ ဂီယာဖိုင်ဘာကိုယ်တိုင်မှ ဖြန့်ဝေထားသော အသံချဲ့စက်ကိုလည်း အသုံးပြုနိုင်သည်။ Pump light ကို အများအားဖြင့် လက်ခံသူ သို့မဟုတ် transmitter port တွင် ထိုးသွင်းသည် သို့မဟုတ် port နှစ်ခုလုံးကို တစ်ချိန်တည်းတွင် ထိုးသွင်းသည်။ ဤဖြန့်ဝေထားသော အသံချဲ့စက်သည် အလားတူ အလုံးစုံ အမြတ်ကို ရရှိနိုင်သော်လည်း ယူနစ်တစ်ခုလျှင် အမြတ်သည် များစွာ နည်းပါးပါသည်။ ဆိုလိုသည်မှာ ၎င်းသည် ဒက်စီဘယ်အနည်းငယ်ဖြင့် ပါဝါတိုးမြှင့်ခြင်းထက် ဂီယာဆုံးရှုံးမှုများရှိနေချိန်တွင် ကျိုးကြောင်းဆီလျော်သော အချက်ပြပါဝါအဆင့်ကို ထိန်းသိမ်းထားနိုင်သည်။

အားသာချက်များနှင့် အားနည်းချက်များ-

ဖြန့်ဝေထားသော အသံချဲ့စက်များကို အသုံးပြုခြင်း၏ အားသာချက်တစ်ခုမှာ လင့်ခ်ပေါ်တွင် အသံချဲ့စက် ဆူညံသံများ နိမ့်ကျနေခြင်း ဖြစ်သည်။ ၎င်းမှာ အဓိကအားဖြင့် discrete amplifiers များကဲ့သို့ အလွန်နိမ့်သောဒီဂရီထက် signal power ကို အချိန်တိုင်းထိန်းသိမ်းထားသောကြောင့်ဖြစ်သည်။ ထို့နောက် အသံချဲ့စက် ဆူညံသံမထည့်ဘဲ အမြင့်ဆုံးအချက်ပြပါဝါကို လျှော့ချနိုင်သည်။ ၎င်းသည် အမှန်တကယ်ဖြစ်နိုင်သည့် အန္တရာယ်ရှိသော ဖိုင်ဘာမဟုတ်သော အကျိုးသက်ရောက်မှုများကို လျှော့ချပေးသည်။

ဖြန့်ဝေထားသော အသံချဲ့စက်များ၏ ကြီးမားသော အားနည်းချက်မှာ မြင့်မားသော ပန့်ပါဝါလိုအပ်မှုဖြစ်သည်။ ၎င်းသည် အောက်တွင်ဖော်ပြထားသော Raman အသံချဲ့စက်များနှင့် ရှားပါးမြေကြီးသုံး doped အသံချဲ့စက်များနှင့် သက်ဆိုင်ပါသည်။

ကွဲပြားသော အသံချဲ့စက်များ၏ အားသာချက်များသည် ဂီယာစနစ်နှင့် ၎င်း၏ဝိသေသလက္ခဏာများပေါ်တွင် မူတည်သည်။ ဥပမာအားဖြင့်၊ ဆိုလီတန်များကို အခြေခံသည့် စနစ်များအတွက်၊ ထည့်သွင်းစဉ်းစားရန် အရေးကြီးသောအချက်များမှာ လှိုင်းအလျားအကွာအဝေးနှင့် signal bandwidth တို့ဖြစ်သည်။

လေဆာအသံချဲ့စက်ကို ဖြန့်ဝေထားသည်။

ဖြန့်ဝေသည့် အသံချဲ့စက်များကို ပုံစံနှစ်မျိုးဖြင့် အကောင်အထည်ဖော်နိုင်သည်။ ပထမနည်းလမ်းမှာ erbium အိုင်းယွန်းကဲ့သို့သော ရှားပါးမြေကြီးစွန်းထင်းသည့်အိုင်းယွန်းများပါရှိသော သွယ်တန်းဖိုင်ဘာကိုအသုံးပြုရန်ဖြစ်သော်လည်း၊ ယမ်းငွေ့ပါဝင်မှုသည် သာမန်အသံချဲ့စက်ဖိုင်ဘာများထက် များစွာနိမ့်ကျနေရန် လိုအပ်ပါသည်။ စီလီကာဖိုက်ဘာကို ဆက်သွယ်ရေးအတွက် အသုံးများသော်လည်း၊ ရှားပါးမြေကြီးအိုင်းယွန်းတွင် ၎င်း၏ပျော်ဝင်နိုင်ရည်မှာ အလွန်နည်းပါးပြီး မူးယစ်ဆေးဝါးသုံးစွဲမှုနည်းပါက မီးငြိမ်းစေသော အာနိသင်များကို ရှောင်ရှားနိုင်သည်။ သို့သော်၊ ထုတ်လွှင့်မှု optical fiber တွင်လည်း အခြားသော ကန့်သတ်ချက်များရှိသဖြင့်၊ optical fiber သည် ကြီးမားသော bandwidth ရရှိရန် ပိုမိုကောင်းမွန်အောင်ပြုလုပ်ရန် ခက်ခဲပါသည်။ အထူးသဖြင့်၊ တားမြစ်ဆေးသည် တိုတောင်းသော discrete amplifiers များတွင် ဆိုးရွားသောပြဿနာမဟုတ်သည့် ဂီယာဆုံးရှုံးမှုကို တိုးစေပါသည်။

ဖြန့်ဝေထားသော အသံချဲ့စက်၏ ပန့်အလင်းကို အကွာအဝေးတွင် ထုတ်လွှင့်ရန် လိုအပ်သောကြောင့်၊ ၎င်းသည် ဂီယာဆုံးရှုံးမှုကို ခံစားရလိမ့်မည်။ pump wavelength သည် signal wavelength ထက် များစွာသေးငယ်ပါက၊ ဆုံးရှုံးမှုသည် signal light ထက်ပင် ကြီးမားပါသည်။ ထို့ကြောင့်၊ ရှည်လျားသောဖြန့်ဖြူးရေး erbium-doped အသံချဲ့စက်များသည် အသုံးများသော 980nm အလင်းအစား 1.45 micron ပန့်မီးကို အသုံးပြုရန် လိုအပ်ပါသည်။ ၎င်းသည် အသံချဲ့စက်ရရှိမှု၏ ရောင်စဉ်တန်းပုံသဏ္ဍာန်အပေါ် ပိုမိုကန့်သတ်ချက်များ ပေးမည်ဖြစ်သည်။ ရှည်လျားသော စုပ်စက် လှိုင်းအလျားများဖြင့်ပင်၊ discrete fiber amplifier များနှင့် နှိုင်းယှဉ်ပါက pump ဆုံးရှုံးမှုကြောင့် ပန့်၏ ပါဝါ လိုအပ်ချက် ပိုများပါသည်။

ဖြန့်ဝေထားသော Raman အသံချဲ့စက်

အခြားဖြန့်ဝေသည့် အသံချဲ့စက် အမျိုးအစားမှာ ရှားပါးမြေကြီးဆေးရန် မလိုအပ်သော Raman အသံချဲ့စက် ဖြစ်သည်။ ယင်းအစား၊ ၎င်းသည် ချဲ့ထွင်ခြင်းလုပ်ငန်းစဉ်ကိုအောင်မြင်ရန် လှုံ့ဆော်သော Raman ဖြန့်ကြဲခြင်းကို အသုံးပြုသည်။ အလားတူ၊ ဂီယာဖိုင်ဘာများသည် Raman amplification လုပ်ငန်းစဉ်များအတွက် အကောင်းဆုံးဖြစ်အောင် လုပ်ဆောင်ရန် ခက်ခဲပြီး ဂီယာဆုံးရှုံးမှု နည်းပါးရန် လိုအပ်ပြီး pump light သည်လည်း ဂီယာဆုံးရှုံးမှုကို ကြုံတွေ့ရသောကြောင့် ဖြစ်သည်။ ထို့ကြောင့် မြင့်မားသော pump power လိုအပ်ပါသည်။

ပန့်ရင်းမြစ်တစ်ခု၏ ရောင်စဉ်ရရှိမှုသည် ဖိုက်ဘာအူတိုင်၏ ဓာတုဖွဲ့စည်းမှုအပေါ် မူတည်သည်။ မတူညီသော pump wavelength များကို ပေါင်းစပ်ခြင်းဖြင့် ချိန်ညှိထားသော ပိုကျယ်သော အမြတ်ရောင်စဉ်ကို ရရှိနိုင်သည်။