অপটিক্যাল পরিবর্ধক সংকেত শক্তি উন্নত
Nov 25, 2025|
ফাইবার বা বিনামূল্যের{0}}স্পেস লিঙ্কে, অপটিক্যাল সিগন্যাল ধীরে ধীরে শক্তি হারায়। ক্ষতি বিভিন্ন উত্স থেকে আসে-ফাইবার শোষণ, ইন্টারফেস বিক্ষিপ্তকরণ, এবং দুর্বল সংযোগকারী কাপলিং। 1550 nm-এ একক-মোড ফাইবার সাধারণত 0.2-0.5 dB/km এর কাছাকাছি থাকে এবং দীর্ঘ দূরত্বে (50 km+), সংকেত রিসিভার নির্ভরযোগ্যভাবে সনাক্ত করতে পারে তার নিচে নেমে যেতে পারে। বাস্তব{{11}বিশ্ব স্থাপনায়, পুরানো ফাইবারগুলি প্রায়ই তত্ত্বের চেয়ে বেশি ক্ষতি দেখায়, সাধারণত খারাপ সংযোগ বা মাইক্রো{12}}বেন্ডের কারণে৷
পরিবর্ধন পদ্ধতি
অপটিক্যাল পরিবর্ধকবৈদ্যুতিক আকারে রূপান্তর না করে সংকেত শক্তি বৃদ্ধি করুন। নীতিটি সোজা: দুর্বল আলোকে একটি লাভের মাধ্যমে খাওয়ান, যেখানে এটি আরও ফোটন তৈরি করতে উত্তেজিত কণার সাথে যোগাযোগ করে। শক্তি অপটিক্যাল পাম্পিং বা বৈদ্যুতিক বর্তমান ইনজেকশন থেকে আসে। পাম্পটি একটি জনসংখ্যার বিপরীতমুখীতা তৈরি করে, যা সিগন্যাল ফোটনকে অতিরিক্ত ফোটন নির্গমন-প্রয়োজনীয়ভাবে অপটিক্যাল অ্যামপ্লিফিকেশন ট্রিগার করতে দেয়।
অনুশীলনে, পাম্পিং পদ্ধতি নির্বাচন করা ব্যান্ডউইথ এবং পাওয়ার চাহিদার উপর নির্ভর করে। ফাইবার পরিবর্ধক সাধারণত অপটিক্যাল পাম্পিং ব্যবহার করে, যখন সেমিকন্ডাক্টর অ্যামপ্লিফায়ারগুলি বৈদ্যুতিকভাবে চালিত হয়।
কমিউনিকেশন নেটওয়ার্কে স্থাপনা
দীর্ঘ-নেটওয়ার্কগুলি সাধারণত প্রতি 80-100 কিমি অন্তর একটি পরিবর্ধক স্থাপন করে যাতে ফাইবারের ক্ষতি পূরণ হয়। অ্যামপ্লিফায়ার লাভ সাধারণত 20-30 ডিবি পর্যন্ত হয়, যা বার্ধক্য বা রক্ষণাবেক্ষণের জন্য কিছু মার্জিন রেখে যায়।
মেট্রোপলিটন নেটওয়ার্কে, সংকেতগুলি একাধিক গন্তব্যে বিভক্ত হয়। প্রতিটি 1:2 বিভাজন মোটামুটি 3 dB ক্ষতির কারণ হয়। স্প্লিটারের পরে একটি পরিবর্ধক স্থাপন করা প্রতিটি শাখাকে ব্যবহারযোগ্য স্তরে পুনরুদ্ধার করে। রিসিভারের সামনে প্রি-এম্প্লিফায়ারগুলিও সাধারণ-এগুলি দুর্বল সংকেতগুলিকে বাড়িয়ে তোলে যাতে রিসিভারের চরম সংবেদনশীলতার প্রয়োজন হয় না৷
বৈশিষ্ট্য লাভ
লাভ নির্ভর করে পাম্প পাওয়ার, সিগন্যাল তরঙ্গদৈর্ঘ্য এবং ইনপুট পাওয়ারের উপর। কম ইনপুট পাওয়ারে, অ্যামপ্লিফায়ার রৈখিকভাবে কাজ করে এবং লাভ স্থিতিশীল। উচ্চ ইনপুট পাওয়ারে, সঞ্চিত শক্তি হ্রাস পায়, লাভ কমে যায়-এটি স্যাচুরেশন এবং সর্বাধিক আউটপুট সীমিত করে।
ব্যান্ডউইথ লাভ নির্ধারণ করে কোন তরঙ্গদৈর্ঘ্যকে প্রশস্ত করা যেতে পারে। বিরল-আর্থ-ডোপড ফাইবার অ্যামপ্লিফায়ারগুলি C- বা L-ব্যান্ডে 30-40 nm আবরণ করে; সেমিকন্ডাক্টর অ্যামপ্লিফায়ার বিস্তৃত স্পেকট্রাকে কভার করে, কখনও কখনও 100 এনএম-এরও বেশি, কিন্তু কম পিক লাভ সহ।
তাপমাত্রাও গুরুত্বপূর্ণ। উচ্চ তাপমাত্রা ফোননের মিথস্ক্রিয়া বৃদ্ধি করে, লাভ কিছুটা হ্রাস করে। আউটডোর ইনস্টলেশনে সাধারণত -5 ডিগ্রি থেকে +70 ডিগ্রি পর্যন্ত স্থিতিশীল থাকার জন্য তাপ নিয়ন্ত্রণ অন্তর্ভুক্ত থাকে।
গোলমাল সংযোজন
পরিবর্ধক শব্দ যোগ করে, প্রধানত সংকেত ব্যান্ডউইথের মধ্যে স্বতঃস্ফূর্ত নির্গমন ফোটন থেকে। গোলমালের পরিসংখ্যান সাধারণত 3-7 dB হয়। যখন একাধিক পরিবর্ধক ক্যাসকেড করা হয়, তখন শব্দ জমে। 10টি ধাপের পর, SNR 30-70 dB একটি অপ্রস্তুত সিস্টেমের তুলনায় কমতে পারে, তাই ডিজাইনারদের দীর্ঘ লিঙ্কগুলির জন্য সাবধানে পরিকল্পনা করতে হবে।
পাওয়ার প্রয়োজনীয়তা
ফাইবার পরিবর্ধকগুলির সাধারণত 100-500 mW পাম্প শক্তি (980 nm বা 1480 nm) প্রয়োজন। উচ্চতর পাম্প শক্তি আউটপুট বাড়ায় কিন্তু শেষ পর্যন্ত হ্রাসকারী রিটার্নের সাথে স্যাচুরেশনকে আঘাত করে।
বৈদ্যুতিক খরচ: পাম্প লেজার এবং নিয়ন্ত্রণ ইলেকট্রনিক্স সহ ফাইবার পরিবর্ধক সাধারণত 5-20 ওয়াট ড্র করে; সেমিকন্ডাক্টর অ্যামপ্লিফায়ারগুলি 1-5 ওয়াট খরচ করে৷ কুলিং সহ উচ্চ-পাওয়ার সেটআপ মোট খরচ দ্বিগুণ করতে পারে৷
ইনস্টলেশন বিবেচনা
ইনস্টল করার সময়, দোলন এড়াতে ইনপুট/আউটপুট সংযোগকারীর ক্ষতি-সাধারণত -৪৫ ডিবি-এর নিচে দেখুন। বেশিরভাগ পরিবর্ধক প্রতিফলন ব্লক করার জন্য আইসোলেটর অন্তর্ভুক্ত করে।
পরিবেশগত কারণগুলি গুরুত্বপূর্ণ: উচ্চ আর্দ্রতা আলোকবিদ্যায় ঘনীভূত হতে পারে, কম্পন উপাদানগুলিকে বিভ্রান্ত করতে পারে, বায়বীয় রুটে আবহাওয়ারোধী আবাসনের প্রয়োজন হয় এবং ভূগর্ভস্থ ভল্টের জন্য জল এবং মাটির চাপ সুরক্ষার প্রয়োজন হয়।
কর্মক্ষমতা বিশেষ উল্লেখ
মূল চশমা অন্তর্ভুক্ত:
ছোট-সংকেত লাভ: কম ইনপুট শক্তিতে পরিবর্ধন
স্যাচুরেশন আউটপুট শক্তি: সর্বোচ্চ বিতরণযোগ্য শক্তি
সমতলতা লাভ করুন: মাল্টি-তরঙ্গদৈর্ঘ্য সিস্টেমের জন্য গুরুত্বপূর্ণ
মেরুকরণ-নির্ভর লাভ: ইনপুট মেরুকরণ সংবেদনশীলতা
গতিশীল অ্যাপ্লিকেশন এছাড়াও পুনরুদ্ধারের সময় লাভ বিবেচনা করা প্রয়োজন. দ্রুত পুনরুদ্ধার (<1 μs) suits packet-switched networks; slower recovery (10–100 μs) is enough for circuit-switched systems.
তরঙ্গদৈর্ঘ্য-নির্দিষ্ট অপারেশন
বিভিন্ন তরঙ্গদৈর্ঘ্য ব্যান্ডের বিভিন্ন পরিবর্ধক প্রয়োজন:
1550 nm: এর্বিয়াম-ডোপড ফাইবার অ্যামপ্লিফায়ার (EDFA)
1310 nm: অর্ধপরিবাহী পরিবর্ধক বা রমন পরিবর্ধন
1625–1675 এনএম: থুলিয়াম- বা বিসমাথ-ডোপড ফাইবার অ্যামপ্লিফায়ার
মাল্টি-ব্যান্ড সিস্টেমের প্রতিটি ব্যান্ডের জন্য আলাদা অ্যামপ্লিফায়ার চেইন প্রয়োজন, যা খরচ এবং জটিলতা বাড়ায়।
মনিটরিং এবং কন্ট্রোল
অ্যামপ্লিফায়ারগুলিতে সাধারণত মনিটরিং সিস্টেম থাকে, পাওয়ার ট্র্যাক করতে ইনপুট/আউটপুটের একটি ছোট ভগ্নাংশ ট্যাপ করে। স্বয়ংক্রিয় লাভ নিয়ন্ত্রণ পরিবর্ধন স্থিতিশীল রাখে। কন্ট্রোল লুপ ইনপুট বৈচিত্র্য বা পাম্প ড্রিফ্ট পরিচালনা করতে পাম্প কারেন্ট বা অপটিক্যাল অ্যাটেনুয়েটর সামঞ্জস্য করে।
রিমোট ম্যানেজমেন্ট স্ট্যাটাস-পাওয়ার, পাম্প কারেন্ট, তাপমাত্রা ইত্যাদি দেখার অনুমতি দেয়-এবং অস্বাভাবিক অবস্থার জন্য অ্যালার্ম পাঠায়, ফিল্ড ভিজিট কমিয়ে দেয়।