ΠŸΠΎΠΌΠΎΡ‰ΡŒ Π² написании студСнчСских Ρ€Π°Π±ΠΎΡ‚
АнтистрСссовый сСрвис

ΠžΠΏΡ‚ΠΈΡ‡Π΅ΡΠΊΠΈΠ΅ усилитСли Π½Π° основС эффСкта Π²Ρ‹Π½ΡƒΠΆΠ΄Π΅Π½Π½ΠΎΠ³ΠΎ ΠΊΠΎΠΌΠ±ΠΈΠ½ΠΈΡ€ΠΎΠ²Π°Π½Π½ΠΎΠ³ΠΎ рассСивания (рамановскиС усилитСли)

Π Π΅Ρ„Π΅Ρ€Π°Ρ‚ΠŸΠΎΠΌΠΎΡ‰ΡŒ Π² Π½Π°ΠΏΠΈΡΠ°Π½ΠΈΠΈΠ£Π·Π½Π°Ρ‚ΡŒ ΡΡ‚ΠΎΠΈΠΌΠΎΡΡ‚ΡŒΠΌΠΎΠ΅ΠΉ Ρ€Π°Π±ΠΎΡ‚Ρ‹

Π’Π΅Ρ…Π½ΠΎΠ»ΠΎΠ³ΠΈΠΈ DWDM ΠΈ ΠΎΠΏΡ‚ичСскиС усилитСли Π² Π½Π°ΡΡ‚оящСС врСмя ΡΠ²Π»ΡΡŽΡ‚ΡΡ ΠΎΠ΄Π½ΠΈΠΌΠΈ ΠΈΠ· Π³Π»Π°Π²Π½Π΅ΠΉΡˆΠΈΡ… Π½Π°ΠΏΡ€Π°Π²Π»Π΅Π½ΠΈΠΉ Π² ΠΎΠ±Π»Π°ΡΡ‚ΠΈ развития ΠΎΠΏΡ‚ΠΎ-Π²ΠΎΠ»ΠΎΠΊΠΎΠ½Π½Ρ‹Ρ… систСм Ρ‚Π΅Π»Π΅ΠΊΠΎΠΌΠΌΡƒΠ½ΠΈΠΊΠ°Ρ†ΠΈΠΈ. ВСхнология DWDM Ρ€Π΅Π²ΠΎΠ»ΡŽΡ†ΠΈΠΎΠ½Π½ΠΎ ΡƒΠ²Π΅Π»ΠΈΡ‡ΠΈΠ»Π° ΠΏΡ€ΠΎΠΏΡƒΡΠΊΠ½ΡƒΡŽ ΡΠΏΠΎΡΠΎΠ±Π½ΠΎΡΡ‚ΡŒ оптичСских систСм ΠΏΠ΅Ρ€Π΅Π΄Π°Ρ‡ΠΈ. К ΡΠ΅Π³ΠΎΠ΄Π½ΡΡˆΠ½Π΅ΠΌΡƒ дню пропускная ΡΠΏΠΎΡΠΎΠ±Π½ΠΎΡΡ‚ΡŒ коммСрчСских систСм прСвысила 1 Π’Π±ΠΈΡ‚/с. Для дальнСйшСго увСличСния пропускной способности Π½Π΅ΠΎΠ±Ρ…ΠΎΠ΄ΠΈΠΌΠΎ… Π§ΠΈΡ‚Π°Ρ‚ΡŒ Π΅Ρ‰Ρ‘ >

ΠžΠΏΡ‚ΠΈΡ‡Π΅ΡΠΊΠΈΠ΅ усилитСли Π½Π° основС эффСкта Π²Ρ‹Π½ΡƒΠΆΠ΄Π΅Π½Π½ΠΎΠ³ΠΎ ΠΊΠΎΠΌΠ±ΠΈΠ½ΠΈΡ€ΠΎΠ²Π°Π½Π½ΠΎΠ³ΠΎ рассСивания (рамановскиС усилитСли) (Ρ€Π΅Ρ„Π΅Ρ€Π°Ρ‚, курсовая, Π΄ΠΈΠΏΠ»ΠΎΠΌ, ΠΊΠΎΠ½Ρ‚Ρ€ΠΎΠ»ΡŒΠ½Π°Ρ)

Π€Π•Π”Π•Π ΠΠ›Π¬ΠΠžΠ• ΠΠ“Π•ΠΠ’Π‘Π’Π’Πž Π–Π•Π›Π•Π—ΠΠžΠ”ΠžΠ ΠžΠ–ΠΠžΠ“Πž ВРАНБПОРВА Π€Π΅Π΄Π΅Ρ€Π°Π»ΡŒΠ½ΠΎΠ΅ государствСнноС Π±ΡŽΠ΄ΠΆΠ΅Ρ‚Π½ΠΎΠ΅ ΠΎΠ±Ρ€Π°Π·ΠΎΠ²Π°Ρ‚Π΅Π»ΡŒΠ½ΠΎΠ΅ ΡƒΡ‡Ρ€Π΅ΠΆΠ΄Π΅Π½ΠΈΠ΅ Π²Ρ‹ΡΡˆΠ΅Π³ΠΎ ΠΏΡ€ΠΎΡ„Π΅ΡΡΠΈΠΎΠ½Π°Π»ΡŒΠ½ΠΎΠ³ΠΎ образования

" Π˜Ρ€ΠΊΡƒΡ‚ΡΠΊΠΈΠΉ государствСнный унивСрситСт ΠΏΡƒΡ‚Π΅ΠΉ сообщСния"

(Π€Π“Π‘ΠžΠ£ Π’ΠŸΠž Π˜Ρ€Π“Π£ΠŸΠ‘) Π€Π°ΠΊΡƒΠ»ΡŒΡ‚Π΅Ρ‚ «Π‘истСмы обСспСчСния транспорта»

ΠšΠ°Ρ„Π΅Π΄Ρ€Π° «Π’Π΅Π»Π΅ΠΊΠΎΠΌΠΌΡƒΠ½ΠΈΠΊΠ°Ρ†ΠΈΠΎΠ½Π½Ρ‹Π΅ систСмы»

Π Π΅Ρ„Π΅Ρ€Π°Ρ‚ ΠžΠΏΡ‚ΠΈΡ‡Π΅ΡΠΊΠΈΠ΅ усилитСли Π½Π° ΠΎΡΠ½ΠΎΠ²Π΅ эффСкта Π²Ρ‹Π½ΡƒΠΆΠ΄Π΅Π½Π½ΠΎΠ³ΠΎ ΠΊΠΎΠΌΠ±ΠΈΠ½ΠΈΡ€ΠΎΠ²Π°Π½Π½ΠΎΠ³ΠΎ рассСивания (рамановскиС усилитСли) Π’Ρ‹ΠΏΠΎΠ»Π½ΠΈΠ» студСнт Π³Ρ€. АВБ-08−2-1

Вомин М.А.

ΠŸΡ€ΠΎΠ²Π΅Ρ€ΠΈΠ» Π΄ΠΎΡ†Π΅Π½Ρ‚ ΠšΡƒΡ†Π΅Π½ΠΊΠΎ Π‘.М.

Π˜Ρ€ΠΊΡƒΡ‚ΡΠΊ 2013

21 Ρ„Свраля 1928 Π³. Π›Π°Π½Π΄ΡΠ±Π΅Ρ€Π³ ΠΈ ΠœΠ°Π½Π΄Π΅Π»ΡŒΡˆΡ‚Π°ΠΌ ΠΎΠ±Π½Π°Ρ€ΡƒΠΆΠΈΠ»ΠΈ эффСкт ΠΊΠΎΠΌΠ±ΠΈΠ½Π°Ρ†ΠΈΠΎΠ½Π½ΠΎΠ³ΠΎ рассСяния свСта (ΠΎΠ½ΠΈ зарСгистрировали Π½ΠΎΠ²Ρ‹Π΅ Π»ΠΈΠ½ΠΈΠΈ спСктра, возникшиС Π² Ρ€Π΅Π·ΡƒΠ»ΡŒΡ‚Π°Ρ‚Π΅ модуляции рассСянного свСта колСбаниями Π°Ρ‚ΠΎΠΌΠΎΠ² кристалличСской Ρ€Π΅ΡˆΠ΅Ρ‚ΠΊΠΈ Π² ΠΎΠΏΡ‚ичСском Π΄ΠΈΠ°ΠΏΠ°Π·ΠΎΠ½Π΅ частот). О ΡΠ²ΠΎΠ΅ΠΌ ΠΎΡ‚ΠΊΡ€Ρ‹Ρ‚ΠΈΠΈ ΠΎΠ½ΠΈ сообщили Π½Π° ΠΊΠΎΠ»Π»ΠΎΠΊΠ²ΠΈΡƒΠΌΠ΅ ΠΎΡ‚ 27 Π°ΠΏΡ€Π΅Π»Ρ 1928 Π³. ΠΈ ΠΎΠΏΡƒΠ±Π»ΠΈΠΊΠΎΠ²Π°Π»ΠΈ ΡΠΎΠΎΡ‚Π²Π΅Ρ‚ΡΡ‚Π²ΡƒΡŽΡ‰ΠΈΠ΅ Π½Π°ΡƒΡ‡Π½Ρ‹Π΅ Ρ€Π΅Π·ΡƒΠ»ΡŒΡ‚Π°Ρ‚Ρ‹ Π² ΡΠΎΠ²Π΅Ρ‚ском ΠΈ Π΄Π²ΡƒΡ… Π½Π΅ΠΌΠ΅Ρ†ΠΊΠΈΡ… ΠΆΡƒΡ€Π½Π°Π»Π°Ρ….

Индийский ΡƒΡ‡Π΅Π½Ρ‹ΠΉ ЧандрасСкара Π’Π΅Π½ΠΊΠ°Ρ‚Π° Π Π°ΠΌΠ°Π½ ΠΎΠ±Π½Π°Ρ€ΡƒΠΆΠΈΠ» Π½ΠΎΠ²Ρ‹Π΅ Π»ΠΈΠ½ΠΈΠΈ спСктра Π² ΠΈΡΡΠ»Π΅Π΄ΡƒΠ΅ΠΌΠΎΠΌ ΠΈΠΌ ΠΈΠ·Π»ΡƒΡ‡Π΅Π½ΠΈΠΈ 28 Ρ„Свраля 1928 Π³ΠΎΠ΄Π°, Ρ‚. Π΅. Π½Π° Π½Π΅Π΄Π΅Π»ΡŽ ΠΏΠΎΠ·ΠΆΠ΅, Ρ‡Π΅ΠΌ ЛандсбСрг ΠΈ ΠœΠ°Π½Π΄Π΅Π»ΡŒΡˆΡ‚Π°ΠΌ. Однако, индийскиС Ρ„ΠΈΠ·ΠΈΠΊΠΈ ΠΎΠΏΡƒΠ±Π»ΠΈΠΊΠΎΠ²Π°Π»ΠΈ 16 Ρ€Π°Π±ΠΎΡ‚ ΠΏΠΎ ΠΏΠΎΠ²Π΅Π΄Π΅Π½ΠΈΡŽ свСта Π² ΠΆΠΈΠ΄ΠΊΠΎΡΡ‚ях ΠΈ ΠΏΠ°Ρ€Π°Ρ… Π½Π° ΠΌΠΎΠΌΠ΅Π½Ρ‚ Π²Ρ‹Ρ…ΠΎΠ΄Π° ΠΏΡƒΠ±Π»ΠΈΠΊΠ°Ρ†ΠΈΠΈ ЛандсбСрга ΠΈ ΠœΠ°Π½Π΄Π΅Π»ΡŒΡˆΡ‚Π°ΠΌΠ° ΠΏΠΎ ΠΊΠΎΠΌΠ±ΠΈΠ½Π°Ρ†ΠΈΠΎΠ½Π½ΠΎΠΌΡƒ Ρ€Π°ΡΡΠ΅ΡΠ½ΠΈΡŽ свСта Π² ΠΊΡ€ΠΈΡΡ‚Π°Π»Π»Π°Ρ…. НСсмотря Π½Π° Ρ‚ΠΎ, Ρ‡Ρ‚ΠΎ совСтскиС Ρ„ΠΈΠ·ΠΈΠΊΠΈ ΠΏΡ€ΠΎΠ²ΠΎΠ΄ΠΈΠ»ΠΈ свои исслСдования ΠΏΠΎ Ρ€Π°ΡΡΠ΅ΡΠ½ΠΈΡŽ свСта с 1918 Π³ ΠΈ Π°Π±ΡΠΎΠ»ΡŽΡ‚Π½ΠΎ нСзависимо ΠΎΡ‚ Π Π°ΠΌΠ°Π½Π°, НобСлСвская прСмия ΠΏΠΎ Ρ„ΠΈΠ·ΠΈΠΊΠ΅ 1930 Π³ΠΎΠ΄Π° Π±Ρ‹Π»Π° присуТдСна лишь Π Π°ΠΌΠ°Π½Ρƒ «Π·Π° Π΅Π³ΠΎ Ρ€Π°Π±ΠΎΡ‚Ρ‹ ΠΏΠΎ Ρ€Π°ΡΡΠ΅ΡΠ½ΠΈΡŽ свСта ΠΈ Π·Π° ΠΎΡ‚ΠΊΡ€Ρ‹Ρ‚ΠΈΠ΅ эффСкта, Π½Π°Π·Π²Π°Π½Π½ΠΎΠ³ΠΎ ΠΏΠΎ Π΅Π³ΠΎ ΠΈΠΌΠ΅Π½ΠΈ». Π‘ Ρ‚Π΅Ρ… ΠΏΠΎΡ€ ΠΊΠΎΠΌΠ±ΠΈΠ½Π°Ρ†ΠΈΠΎΠ½Π½ΠΎΠ΅ рассСяниС свСта Π² ΠΈΠ½ΠΎΡΡ‚Ρ€Π°Π½Π½ΠΎΠΉ Π»ΠΈΡ‚Π΅Ρ€Π°Ρ‚ΡƒΡ€Π΅ носит Π½Π°Π·Π²Π°Π½ΠΈΠ΅ «ΡΡ„Ρ„Π΅ΠΊΡ‚ Π Π°ΠΌΠ°Π½Π°» (Raman effect) ΠΈΠ»ΠΈ «Π Π°ΠΌΠ°Π½ΠΎΠ²ΡΠΊΠΎΠ΅ рассСяниС» (Raman scattering) ΠΈ, ΡΠ»Π΅Π΄ΠΎΠ²Π°Ρ‚Π΅Π»ΡŒΠ½ΠΎ, ΡƒΡΠΈΠ»ΠΈΡ‚Π΅Π»ΡŒ, ΠΈΡΠΏΠΎΠ»ΡŒΠ·ΡƒΡŽΡ‰ΠΈΠΉ Π² ΡΠ²ΠΎΠ΅ΠΉ основС Π΄Π°Π½Π½ΠΎΠ΅ физичСскоС явлСниС, называСтся Рамановским. Π’ Ρ€ΡƒΡΡΠΊΠΎΡΠ·Ρ‹Ρ‡Π½ΠΎΠΉ Π½Π°ΡƒΡ‡Π½ΠΎΠΉ Π»ΠΈΡ‚Π΅Ρ€Π°Ρ‚ΡƒΡ€Π΅, вслСд Π·Π° ΠΊΠ»Π°ΡΡΠΈΠΊΠ°ΠΌΠΈ молСкулярного рассСяния свСта ЛандсбСргом, ΠœΠ°Π½Π΄Π΅Π»ΡŒΡˆΡ‚Π°ΠΌΠΎΠΌ, ЀабСлинским ΠΈ ΠΌΠ½ΠΎΠ³ΠΈΠΌΠΈ Π΄Ρ€ΡƒΠ³ΠΈΠΌΠΈ совСтскими ΡƒΡ‡Π΅Π½Ρ‹ΠΌΠΈ, Π΄Π°Π½Π½ΠΎΠ΅ явлСниС Ρ‚Ρ€Π°Π΄ΠΈΡ†ΠΈΠΎΠ½Π½ΠΎ называСтся «ΠΊΠΎΠΌΠ±ΠΈΠ½Π°Ρ†ΠΈΠΎΠ½Π½Ρ‹ΠΌ рассСяниСм свСта», Π° ΡƒΡΠΈΠ»ΠΈΡ‚Π΅Π»ΠΈ, ΡΠ»Π΅Π΄ΠΎΠ²Π°Ρ‚Π΅Π»ΡŒΠ½ΠΎ, Π½Π°Π·Ρ‹Π²Π°ΡŽΡ‚ΡΡ «Π’ΠšΠ -усилитСлями» (Π’ΠšΠ  — Π²Ρ‹Π½ΡƒΠΆΠ΄Π΅Π½Π½ΠΎΠ΅ ΠΊΠΎΠΌΠ±ΠΈΠ½Π°Ρ†ΠΈΠΎΠ½Π½ΠΎΠ΅ рассСяниС). И Π½Π΅ΡΠΌΠΎΡ‚Ρ€Ρ Π½Π° Ρ‚ΠΎ, Ρ‡Ρ‚ΠΎ Ρ‚Π΅Ρ€ΠΌΠΈΠ½ «ΠΊΠΎΠΌΠ±ΠΈΠ½Π°Ρ†ΠΈΠΎΠ½Π½ΠΎΠ΅ рассСяниС» употрСбляСтся Ρ‚ΠΎΠ»ΡŒΠΊΠΎ русскоязычными ΡƒΡ‡Π΅Π½Ρ‹ΠΌΠΈ ΠΈ Π² Ρ€ΡƒΡΡΠΊΠΎΡΠ·Ρ‹Ρ‡Π½Ρ‹Ρ… ΡƒΡ‡Π΅Π±Π½ΠΈΠΊΠ°Ρ…, Ρ‚Π°ΠΊΠΎΠ΅ ΠΏΠΎΠ»ΠΎΠΆΠ΅Π½ΠΈΠ΅ вряд Π»ΠΈ измСнится, ΠΏΠΎΡΠΊΠΎΠ»ΡŒΠΊΡƒ сопротивлСниС нСсправСдливому Ρ€Π΅ΡˆΠ΅Π½ΠΈΡŽ нобСлСвского ΠΊΠΎΠΌΠΈΡ‚Π΅Ρ‚Π° ΠΎΡ‚ 1930 Π³ΠΎΠ΄Π° Π΄ΠΎ ΡΠΈΡ… ΠΏΠΎΡ€ вСсьма Π²Π΅Π»ΠΈΠΊΠΎ.

Π’ Π²ΠΎΠ»ΠΎΠΊΠΎΠ½Π½ΠΎ-оптичСских линиях связи ΠΏΡ€ΠΈΠΌΠ΅Π½ΡΡŽΡ‚ΡΡ ΠΏΠΎΠ»ΡƒΠΏΡ€ΠΎΠ²ΠΎΠ΄Π½ΠΈΠΊΠΎΠ²Ρ‹Π΅ оптичСскиС усилитСли, ΠžΠΏΡ‚ΠΈΡ‡Π΅ΡΠΊΠΈΠ΅ усилитСли, ΠΈΡΠΏΠΎΠ»ΡŒΠ·ΡƒΡŽΡ‰ΠΈΠ΅ Π½Π΅Π»ΠΈΠ½Π΅ΠΉΠ½Ρ‹Π΅ явлСния Π² ΠΎΠΏΡ‚ΠΎΠ²ΠΎΠ»ΠΎΠΊΠ½Π΅ (эффСкт рассСяния), ΠžΠΏΡ‚ΠΈΡ‡Π΅ΡΠΊΠΈΠ΅ усилитСли Π½Π° ΠžΠ’, Π»Π΅Π³ΠΈΡ€ΠΎΠ²Π°Π½Π½ΠΎΠΌ Ρ€Π΅Π΄ΠΊΠΎΠ·Π΅ΠΌΠ΅Π»ΡŒΠ½Ρ‹ΠΌΠΈ элСмСнтами, ΠžΠΏΡ‚ΠΈΡ‡Π΅ΡΠΊΠΈΠ΅ усилитСли, Π»Π΅Π³ΠΈΡ€ΠΎΠ²Π°Π½Π½Ρ‹Π΅ эрбиСм (EDFA).

Π’Π΅Ρ…Π½ΠΎΠ»ΠΎΠ³ΠΈΠΈ DWDM ΠΈ ΠΎΠΏΡ‚ичСскиС усилитСли Π² Π½Π°ΡΡ‚оящСС врСмя ΡΠ²Π»ΡΡŽΡ‚ΡΡ ΠΎΠ΄Π½ΠΈΠΌΠΈ ΠΈΠ· Π³Π»Π°Π²Π½Π΅ΠΉΡˆΠΈΡ… Π½Π°ΠΏΡ€Π°Π²Π»Π΅Π½ΠΈΠΉ Π² ΠΎΠ±Π»Π°ΡΡ‚ΠΈ развития ΠΎΠΏΡ‚ΠΎ-Π²ΠΎΠ»ΠΎΠΊΠΎΠ½Π½Ρ‹Ρ… систСм Ρ‚Π΅Π»Π΅ΠΊΠΎΠΌΠΌΡƒΠ½ΠΈΠΊΠ°Ρ†ΠΈΠΈ. ВСхнология DWDM Ρ€Π΅Π²ΠΎΠ»ΡŽΡ†ΠΈΠΎΠ½Π½ΠΎ ΡƒΠ²Π΅Π»ΠΈΡ‡ΠΈΠ»Π° ΠΏΡ€ΠΎΠΏΡƒΡΠΊΠ½ΡƒΡŽ ΡΠΏΠΎΡΠΎΠ±Π½ΠΎΡΡ‚ΡŒ оптичСских систСм ΠΏΠ΅Ρ€Π΅Π΄Π°Ρ‡ΠΈ. К ΡΠ΅Π³ΠΎΠ΄Π½ΡΡˆΠ½Π΅ΠΌΡƒ дню пропускная ΡΠΏΠΎΡΠΎΠ±Π½ΠΎΡΡ‚ΡŒ коммСрчСских систСм прСвысила 1 Π’Π±ΠΈΡ‚/с. Для дальнСйшСго увСличСния пропускной способности Π½Π΅ΠΎΠ±Ρ…ΠΎΠ΄ΠΈΠΌΠΎ ΠΏΠΎΠ²Ρ‹ΡΠΈΡ‚ΡŒ ΡΠΏΠ΅ΠΊΡ‚Ρ€Π°Π»ΡŒΠ½ΡƒΡŽ ΡΡ„Ρ„Π΅ΠΊΡ‚ΠΈΠ²Π½ΠΎΡΡ‚ΡŒ систСм Π² Π΄ΠΈΠ°ΠΏΠ°Π·ΠΎΠ½Π°Ρ… C ΠΈ L ΠΈΠ»ΠΈ ΠΈΡΠΏΠΎΠ»ΡŒΠ·ΠΎΠ²Π°Ρ‚ΡŒ Π΄ΠΈΠ°ΠΏΠ°Π·ΠΎΠ½Ρ‹ Π²Π½Π΅ полосы усилСния эрбиСвых усилитСлСй. РамановскиС усилитСли (FRA) Ρ€Π°Π±ΠΎΡ‚Π°ΡŽΡ‰ΠΈΠ΅ Π½Π° ΠΎΡΠ½ΠΎΠ²Π΅ эффСкта Π²Ρ‹Π½ΡƒΠΆΠ΄Π΅Π½Π½ΠΎΠ³ΠΎ ΠΊΠΎΠΌΠ±ΠΈΠ½Π°Ρ†ΠΈΠΎΠ½Π½ΠΎΠ³ΠΎ рассСивания (SRS — stimulated Raman scattering) ΠΏΡ€Π΅Π΄ΡΡ‚Π°Π²Π»ΡΡŽΡ‚ Π²ΠΎΠ·ΠΌΠΎΠΆΠ½ΠΎΡΡ‚ΡŒ ΠΏΠΎΠ²Ρ‹ΡˆΠ΅Π½ΠΈΡ Смкости оптичСских систСм ΠΏΠ΅Ρ€Π΅Π΄Π°Ρ‡ΠΈ Π² Π±ΡƒΠ΄ΡƒΡ‰Π΅ΠΌ ΠΈΡΠΏΠΎΠ»ΡŒΠ·ΡƒΡ ΠΎΠ±Π° ΠΈΠ· Π²Ρ‹ΡˆΠ΅ΡƒΠΊΠ°Π·Π°Π½Π½Ρ‹Ρ… ΠΏΠΎΠ΄Ρ…ΠΎΠ΄ΠΎΠ².

Π­Ρ„Ρ„Π΅ΠΊΡ‚ Π²Ρ‹Π½ΡƒΠΆΠ΄Π΅Π½Π½ΠΎΠ³ΠΎ ΠΊΠΎΠΌΠ±ΠΈΠ½Π°Ρ†ΠΈΠΎΠ½Π½ΠΎΠ³ΠΎ рассСивания ΠΌΠΎΠΆΠ½ΠΎ ΡƒΠ²ΠΈΠ΄Π΅Ρ‚ΡŒ, наблюдая, Π½Π°ΠΏΡ€ΠΈΠΌΠ΅Ρ€, Π·Π° ΠΌΠΎΠ½ΠΎΡ…роматичСским свСтовым ΠΏΡƒΡ‡ΠΊΠΎΠΌ, ΠΏΠΎΠ»ΡƒΡ‡Π΅Π½Π½Ρ‹ΠΌ с ΠΏΠΎΠΌΠΎΡ‰ΡŒΡŽ Π»Π°Π·Π΅Ρ€Π°, ΠΏΡ€ΠΈ Π΅Π³ΠΎ ΠΏΡ€ΠΎΡ…ΠΎΠΆΠ΄Π΅Π½ΠΈΠΈ Ρ‡Π΅Ρ€Π΅Π· ΠΏΡ€ΠΎΠ·Ρ€Π°Ρ‡Π½Ρ‹ΠΉ Π³Π°Π·, ΠΆΠΈΠ΄ΠΊΠΎΡΡ‚ΡŒ ΠΈΠ»ΠΈ Ρ‚Π²Π΅Ρ€Π΄ΠΎΠ΅ Ρ‚Π΅Π»ΠΎ. Π’ ΠΎΡ‚сутствиС ΠΏΡ€ΠΎΠΌΠ΅ΠΆΡƒΡ‚ΠΎΡ‡Π½Ρ‹Ρ… вСщСств Π»Π°Π·Π΅Ρ€Π½ΠΎΠ΅ ΠΈΠ·Π»ΡƒΡ‡Π΅Π½ΠΈΠ΅ Π±Ρ‹Π»ΠΎ Π±Ρ‹ ΠΎΠ΄Π½ΠΎΡ†Π²Π΅Ρ‚Π½Ρ‹ΠΌ. Однако ΠΏΡ€ΠΈ столкновСнии свСта с Π²Π΅Ρ‰Π΅ΡΡ‚Π²ΠΎΠΌ Ρ„ΠΎΡ‚ΠΎΠ½Ρ‹ Π² Ρ€Π΅Π·ΡƒΠ»ΡŒΡ‚Π°Ρ‚Π΅ ΡƒΠΏΡ€ΡƒΠ³ΠΈΡ… столкновСний с ΠΌΠΎΠ»Π΅ΠΊΡƒΠ»Π°ΠΌΠΈ ΠΏΡ€ΠΎΠ·Ρ€Π°Ρ‡Π½ΠΎΠ³ΠΎ вСщСства Ρ‚Π΅Ρ€ΡΡŽΡ‚ ΠΈΠ»ΠΈ Π²Ρ‹ΠΈΠ³Ρ€Ρ‹Π²Π°ΡŽΡ‚ ΡΠ½Π΅Ρ€Π³ΠΈΡŽ. БлСдствиСм этого являСтся Π²ΠΎΠ·Π½ΠΈΠΊΠ½ΠΎΠ²Π΅Π½ΠΈΠ΅ Π»ΠΈΠ½ΠΈΠΉ Π΄ΠΎΠΏΠΎΠ»Π½ΠΈΡ‚Π΅Π»ΡŒΠ½Ρ‹Ρ… Ρ†Π²Π΅Ρ‚ΠΎΠ², Π½Π°Π·Ρ‹Π²Π°Π΅ΠΌΡ‹Ρ… рамановским спСктром, ΡΠΎΠΎΡ‚Π²Π΅Ρ‚ΡΡ‚Π²ΡƒΡŽΡ‰ΠΈΡ… ΡƒΠ²Π΅Π»ΠΈΡ‡Π΅Π½Π½Ρ‹ΠΌ ΠΈΠ»ΠΈ ΡƒΠΌΠ΅Π½ΡŒΡˆΠ΅Π½Π½Ρ‹ΠΌ Π΄Π»ΠΈΠ½Π°ΠΌ Π²ΠΎΠ»Π½ ΠΏΠΎ ΡΡ€Π°Π²Π½Π΅Π½ΠΈΡŽ с Π΄Π»ΠΈΠ½ΠΎΠΉ Π²ΠΎΠ»Π½Ρ‹ ΠΏΠ΅Ρ€Π²ΠΎΠ½Π°Ρ‡Π°Π»ΡŒΠ½ΠΎΠ³ΠΎ ΠΈΠ·Π»ΡƒΡ‡Π΅Π½ΠΈΠ΅ΠΌ. Π’ΠΈΠ΄ этого спСктра зависит ΠΎΡ‚ ΠΏΡ€ΠΈΡ€ΠΎΠ΄Ρ‹ вСщСства, Ρ€Π°ΡΡΠ΅ΠΈΠ²Π°ΡŽΡ‰Π΅Π³ΠΎ свСт.

ΠžΠΏΡ‚ΠΈΡ‡Π΅ΡΠΊΠΈΠ΅ усилитСли Π½Π° ΠΎΡΠ½ΠΎΠ²Π΅ эффСкта рассСяния

Π˜Π·Π²Π΅ΡΡ‚Π½Ρ‹ Π΄Π²Π° Π²ΠΈΠ΄Π° оптичСских усилитСлСй, Π² ΠΊΠΎΡ‚ΠΎΡ€Ρ‹Ρ… усилСниС оптичСских ΠΊΠΎΠ»Π΅Π±Π°Π½ΠΈΠΉ происходит Π² Ρ€Π΅Π·ΡƒΠ»ΡŒΡ‚Π°Ρ‚Π΅ рассСяния излучСния Π½Π°ΠΊΠ°Ρ‡ΠΊΠΈ Π½Π° Π°Ρ‚ΠΎΠΌΠ°Ρ… вСщСства, слуТащСго основой свСтопровода. УсилитСли Ρ€Π°Π±ΠΎΡ‚Π°ΡŽΡ‚ Π½Π° ΠΎΡΠ½ΠΎΠ²Π΅ эффСктов Π Π°ΠΌΠ°Π½Π° (Π’ΠšΠ -усилитСли) ΠΈ ΠœΠ°Π½Π΄Π΅Π»ΡŒΡˆΡ‚Π°ΠΌΠΌΠ° — Π‘Ρ€ΠΈΠ»Π»ΡŽΡΠ½Π°, ΠΈΠΌΠ΅ΡŽΡ‰ΠΈΡ… мСсто Π² ΡΡ‚Склянных Π²ΠΎΠ»Π½ΠΎΠ²ΠΎΠ΄Π°Ρ… ΠΏΡ€ΠΈ большой мощности Π½Π°ΠΊΠ°Ρ‡ΠΊΠΈ.

РамановскиС усилитСли ΠΌΠΎΠ³ΡƒΡ‚ Π±Ρ‹Ρ‚ΡŒ распрСдСлСнными ΠΈΠ»ΠΈ Π²Ρ‹ΠΏΠΎΠ»Π½ΡΡ‚ΡŒΡΡ Π² Π²ΠΈΠ΄Π΅ дискрСтных устройств. ДискрСтный Рамановский ΡƒΡΠΈΠ»ΠΈΡ‚Π΅Π»ΡŒ — устройство, ΡƒΡΠΈΠ»ΠΈΠ²Π°ΡŽΡ‰ΠΈΠ΅ оптичСскиС сигналы, Π² ΠΊΠΎΡ‚ΠΎΡ€ΠΎΠΌ примСняСтся оптичСскоС Π²ΠΎΠ»ΠΎΠΊΠ½ΠΎ с ΡΡ„Ρ„Π΅ΠΊΡ‚ΠΎΠΌ Π Π°ΠΌΠ°Π½Π°, ΠΈ Π²ΡΠ΅ физичСскиС ΡΠΎΡΡ‚Π°Π²Π»ΡΡŽΡ‰ΠΈΠ΅ располоТСны Π²Π½ΡƒΡ‚Ρ€ΠΈ устройства. РаспрСдСлСнныС усилитСли Ρ…Π°Ρ€Π°ΠΊΡ‚Π΅Ρ€ΠΈΠ·ΡƒΡŽΡ‚ΡΡ Ρ‚Π΅ΠΌ, Ρ‡Ρ‚ΠΎ эффСкт усилСния сигнала Π² Π½ΠΈΡ… достигаСтся ΠΏΡƒΡ‚Π΅ΠΌ использования ΠΎΠΏΡ€Π΅Π΄Π΅Π»Π΅Π½Π½Ρ‹Ρ… участков ΠΈΠ»ΠΈ всСго оптичСского Π²ΠΎΠ»ΠΎΠΊΠ½Π°, примСняСмого для ΠΏΠ΅Ρ€Π΅Π΄Π°Ρ‡ΠΈ.

РаспрСдСлСнныС РамановскиС усилитСли ΠΌΠΎΠΆΠ½ΠΎ Ρ€Π°Π·Π΄Π΅Π»ΠΈΡ‚ΡŒ Π½Π° Ρ‚Ρ€ΠΈ ΠΏΠΎΠ΄ΠΊΠ°Ρ‚Π΅Π³ΠΎΡ€ΠΈΠΈ:

§ Рамановский ΡƒΡΠΈΠ»ΠΈΡ‚Π΅Π»ΡŒ с ΠΏΡ€ΡΠΌΠΎΠΉ Π½Π°ΠΊΠ°Ρ‡ΠΊΠΎΠΉ — энСргия Π½Π°ΠΊΠ°Ρ‡ΠΊΠΈ ΠΈ ΠΏΠ΅Ρ€Π΅Π΄Π°Π²Π°Π΅ΠΌΡ‹ΠΉ сигнал Ρ€Π°ΡΠΏΡ€ΠΎΡΡ‚Ρ€Π°Π½ΡΡŽΡ‚ΡΡ ΠΏΠΎ Π²ΠΎΠ»ΠΎΠΊΠ½Ρƒ ΠΏΠ΅Ρ€Π΅Π΄Π°Ρ‡ΠΈ Π² ΠΎΠ΄Π½ΠΎΠΌ Π½Π°ΠΏΡ€Π°Π²Π»Π΅Π½ΠΈΠΈ.

§ Рамановский ΡƒΡΠΈΠ»ΠΈΡ‚Π΅Π»ΡŒ с ΠΎΠ±Ρ€Π°Ρ‚Π½ΠΎΠΉ Π½Π°ΠΊΠ°Ρ‡ΠΊΠΎΠΉ — энСргия Π½Π°ΠΊΠ°Ρ‡ΠΊΠΈ ΠΈ ΠΏΠ΅Ρ€Π΅Π΄Π°Π²Π°Π΅ΠΌΡ‹ΠΉ сигнал Ρ€Π°ΡΠΏΡ€ΠΎΡΡ‚Ρ€Π°Π½ΡΡŽΡ‚ΡΡ ΠΏΠΎ Π²ΠΎΠ»ΠΎΠΊΠ½Ρƒ ΠΏΠ΅Ρ€Π΅Π΄Π°Ρ‡ΠΈ Π² ΠΏΡ€ΠΎΡ‚ΠΈΠ²ΠΎΠΏΠΎΠ»ΠΎΠΆΠ½Ρ‹Ρ… направлСниях.

§ Рамановский ΡƒΡΠΈΠ»ΠΈΡ‚Π΅Π»ΡŒ с Π½Π°ΠΊΠ°Ρ‡ΠΊΠΎΠΉ Π² Π΄Π²ΡƒΡΡ‚ΠΎΡ€ΠΎΠ½Π½Π΅ΠΉ Π½Π°ΠΊΠ°Ρ‡ΠΊΠΎΠΉ — энСргия Π½Π°ΠΊΠ°Ρ‡ΠΊΠΈ распространяСтся ΠΏΠΎ Π²ΠΎΠ»ΠΎΠΊΠ½Ρƒ ΠΏΠ΅Ρ€Π΅Π΄Π°Ρ‡ΠΈ Π² ΠΎΠ±Π΅ стороны. Π’ ΡΡ‚ΠΎΠΌ случаС Ρ‡Π°ΡΡ‚ΡŒ энСргии Π½Π°ΠΊΠ°Ρ‡ΠΊΠΈ распространяСтся Π² ΠΎΠ΄Π½ΠΎΠΌ Π½Π°ΠΏΡ€Π°Π²Π»Π΅Π½ΠΈΠΈ с ΠΏΠ΅Ρ€Π΅Π΄Π°Π²Π°Π΅ΠΌΡ‹ΠΌ сигналом, Π° Ρ‡Π°ΡΡ‚ΡŒ — Π² Π½Π°ΠΏΡ€Π°Π²Π»Π΅Π½ΠΈΠΈ, ΠΏΡ€ΠΎΡ‚ΠΈΠ²ΠΎΠΏΠΎΠ»ΠΎΠΆΠ½ΠΎΠΌ Π½Π°ΠΏΡ€Π°Π²Π»Π΅Π½ΠΈΡŽ сигнала, ΠΏΠ΅Ρ€Π΅Π΄Π°Π²Π°Π΅ΠΌΠΎΠ³ΠΎ срСдствами связи.

Рис. 1. Π‘Ρ…Π΅ΠΌΠ° примСнСния Рамановских усилитСлСй.

Π’ΠΎΠ»ΠΎΠΊΠΎΠ½Π½Ρ‹ΠΉ ΡƒΡΠΈΠ»ΠΈΡ‚Π΅Π»ΡŒ Π‘Ρ€ΠΈΠ»Π»ΡŽΡΠ½Π° (Π’Π£Π‘) Π² ΠΎΡΠ½ΠΎΠ²Π½ΠΎΠΌ схоТ ΠΏΠΎ ΠΏΡ€ΠΈΠ½Ρ†ΠΈΠΏΡƒ дСйствия с ΡƒΡΠΈΠ»ΠΈΡ‚Π΅Π»Π΅ΠΌ Π Π°ΠΌΠ°Π½Π°, Π·Π° ΠΈΡΠΊΠ»ΡŽΡ‡Π΅Π½ΠΈΠ΅ΠΌ Ρ‚ΠΎΠ³ΠΎ, Ρ‡Ρ‚ΠΎ оптичСскоС усилСниС обСспСчиваСтся стимулированным рассСяниСм Π‘Ρ€ΠΈΠ»Π»ΡŽΡΠ½Π°. Π’Π£Π‘ Ρ‚Π°ΠΊΠΆΠ΅ накачиваСтся оптичСски, ΠΈ Ρ‡Π°ΡΡ‚ΡŒ Π½Π°ΠΊΠ°Ρ‡ΠΈΠ²Π°Π΅ΠΌΠΎΠΉ мощности пСрСдаСтся сигналу Ρ‡Π΅Ρ€Π΅Π· рассСяниС. ЀизичСски ΠΊΠ°ΠΆΠ΄Ρ‹ΠΉ Ρ„ΠΎΡ‚ΠΎΠ½ Π½Π°ΠΊΠ°Ρ‡ΠΊΠΈ с ΡΠ½Π΅Ρ€Π³ΠΈΠ΅ΠΉ hx fHΠΈΡΠΏΠΎΠ»ΡŒΠ·ΡƒΠ΅Ρ‚ Π΅Π΅ Ρ‡Π°ΡΡ‚ΡŒ, Ρ‡Ρ‚ΠΎΠ±Ρ‹ ΡΠΎΠ·Π΄Π°Ρ‚ΡŒ Ρ„ΠΎΡ‚ΠΎΠ½ сигнала с ΡΠ½Π΅Ρ€Π³ΠΈΠ΅ΠΉ, hxfΠ‘ Π² Ρ‚ΠΎ Π²Ρ€Π΅ΠΌΡ ΠΊΠ°ΠΊ Ρ„ΠΎΡ‚ΠΎΠ½ энСргии Π²ΠΎΠ·Π±ΡƒΠΆΠ΄Π°Π΅Ρ‚ акустичСский Ρ„ΠΎΡ‚ΠΎΠ½. Π˜Π½Π°Ρ‡Π΅ говоря, Π²ΠΎΠ»Π½Ρ‹ Π½Π°ΠΊΠ°Ρ‡ΠΊΠΈ Ρ€Π°ΡΡΠ΅ΠΈΠ²Π°ΡŽΡ‚ΡΡ Π½Π° Π°ΠΊΡƒΡΡ‚ичСской Π²ΠΎΠ»Π½Π΅, двиТущСйся Ρ‡Π΅Ρ€Π΅Π· срСду со ΡΠΊΠΎΡ€ΠΎΡΡ‚ΡŒΡŽ Π·Π²ΡƒΠΊΠ°.

ΠžΡ‚Π»ΠΈΡ‡ΠΈΡ ΠΎΡ‚ Ρ€Π°ΠΌΠ°Π½ΠΎΠ²ΡΠΊΠΎΠ³ΠΎ усилСния:

§ усилСниС ΠΈΠΌΠ΅Π΅Ρ‚ мСсто Ρ‚ΠΎΠ»ΡŒΠΊΠΎ Ρ‚ΠΎΠ³Π΄Π°, ΠΊΠΎΠ³Π΄Π° сигнал распространяСтся Π² Π½Π°ΠΏΡ€Π°Π²Π»Π΅Π½ΠΈΠΈ, ΠΏΡ€ΠΎΡ‚ΠΈΠ²ΠΎΠΏΠΎΠ»ΠΎΠΆΠ½ΠΎΠΌ Π»ΡƒΡ‡Ρƒ Π½Π°ΠΊΠ°Ρ‡ΠΊΠΈ;

рамановский ΡƒΡΠΈΠ»ΠΈΡ‚Π΅Π»ΡŒ эффСкт рассСяниС

§ сдвиг частоты сигнала ΠΏΠΎ ΠΎΡ‚Π½ΠΎΡˆΠ΅Π½ΠΈΡŽ ΠΊ Ρ‡Π°ΡΡ‚ΠΎΡ‚Π΅ Π½Π°ΠΊΠ°Ρ‡ΠΊΠΈ мСньшС 10 Π“Π“Π¦, Ρ‚. Π΅. Π½Π° Ρ‚Ρ€ΠΈ порядка мСньшС, Ρ‡Π΅ΠΌ Ρƒ Ρ€Π°ΠΌΠ°Π½ΠΎΠ²ΡΠΊΠΎΠ³ΠΎ усилитСля, ΠΈ Π·Π°Π²ΠΈΡΠΈΡ‚ ΠΎΡ‚ Ρ‡Π°ΡΡ‚ΠΎΡ‚Ρ‹ Π½Π°ΠΊΠ°Ρ‡ΠΊΠΈ;

§ спСктр усилСния ΡƒΠ·ΠΊΠΈΠΉ (полоса усилСния ΠΌΠ΅Π½Π΅Π΅ 100 ΠœΠ“Ρ†).

§ ΠžΡ‡Π΅Π½ΡŒ ΡƒΠ·ΠΊΠΈΠΉ усиливаСмый спСктр Π½Π΅ ΠΏΠΎΠ·Π²ΠΎΠ»ΡΠ΅Ρ‚ ΠΏΡ€ΠΈΠΌΠ΅Π½ΡΡ‚ΡŒ этот Ρ‚ΠΈΠΏ усилитСля Π² ΡˆΠΈΡ€ΠΎΠΊΠΎΠΏΠΎΠ»ΠΎΡΠ½Ρ‹Ρ… систСмах ΠΏΠ΅Ρ€Π΅Π΄Π°Ρ‡ΠΈ. РСальноС усилСниС ΠΌΠΎΠΆΠ΅Ρ‚ Π΄ΠΎΡΡ‚ΠΈΠ³Π°Ρ‚ΡŒ 20 Ρ‘ 30 Π΄Π‘ ΠΏΡ€ΠΈ Π²Π΅Π»ΠΈΡ‡ΠΈΠ½Π΅ Π½Π°ΠΊΠ°Ρ‡ΠΊΠΈ ΠΎΠΊΠΎΠ»ΠΎ 1 ΠΌΠ’Ρ‚.

ΠžΡΠ½ΠΎΠ²Π½Ρ‹ΠΌΠΈ характСристиками Рамановского усилитСля ΡΠ²Π»ΡΡŽΡ‚ΡΡ: входная ΠΌΠΎΡ‰Π½ΠΎΡΡ‚ΡŒ, выходная ΠΌΠΎΡ‰Π½ΠΎΡΡ‚ΡŒ, ΠΌΠΎΡ‰Π½ΠΎΡΡ‚ΡŒ Π½Π°ΠΊΠ°Ρ‡ΠΊΠΈ, характСристика усилСния ΠΈ Π΅Π΅ ΡˆΠΈΡ€ΠΈΠ½Π°, Π½Π΅Ρ€Π°Π²Π½ΠΎΠΌΠ΅Ρ€Π½ΠΎΡΡ‚ΡŒ усилСния ΠΈ Π΄Ρ€ΡƒΠ³ΠΈΠ΅. Π”Π°Π½Π½Ρ‹Π΅ характСристики относятся ΠΊ ΠΌΠΎΡ‰Π½ΠΎΡΡ‚ΠΈ сигнала, мощности сигнала Π½Π°ΠΊΠ°Ρ‡ΠΊΠΈ ΠΈ Ρ‡Π°ΡΡ‚ΠΎΡ‚Ρ‹.

РамановскоС рассСяниС (Π’ΠšΠ ) ΠΌΠΎΠΆΠ΅Ρ‚ ΠΏΡ€Π΅Π²Ρ€Π°Ρ‚ΠΈΡ‚ΡŒ Π²ΠΎΠ»ΠΎΠΊΠΎΠ½Π½Ρ‹ΠΉ свСтовод Π² ΠΎΠΏΡ‚ичСский ΡƒΡΠΈΠ»ΠΈΡ‚Π΅Π»ΡŒ с ΠΎΠΏΡ‚ичСской Π½Π°ΠΊΠ°Ρ‡ΠΊΠΎΠΉ. УсилСниС вслСдствиС Π’ΠšΠ  зависит ΠΎΡ‚ ΠΈΠ½Ρ‚Снсивности (Ρ€Π°Π²Π½ΠΎΠΉ мощности Π½Π°ΠΊΠ°Ρ‡ΠΊΠΈ PΠ½, Π΄Π΅Π»Π΅Π½Π½ΠΎΠΉ Π½Π° ΠΏΠ»ΠΎΡ‰Π°Π΄ΡŒ ΠΌΠΎΠ΄ΠΎΠ²ΠΎΠΉ пятки А), Π΄Π»ΠΈΠ½Ρ‹ взаимодСйствия L Π²ΠΎΠ»Π½Ρ‹ Π½Π°ΠΊΠ°Ρ‡ΠΊΠΈ ΠΈ ΡΠΈΠ³Π½Π°Π»ΡŒΠ½ΠΎΠΉ Π²ΠΎΠ»Π½Ρ‹ ΠΈ ΠΊΠΎΡΡ„Ρ„ΠΈΡ†ΠΈΠ΅Π½Ρ‚Π° усилСния Π’ΠšΠ  g:

Π’ ΡΠ²Π΅Ρ‚ΠΎΠ²ΠΎΠ΄Π΅ с Π½ΠΈΠ·ΠΊΠΈΠΌΠΈ потСрями Π΄Π»ΠΈΠ½Π° взаимодСйствия ΠΌΠΎΠΆΠ΅Ρ‚ ΡΠΎΡΡ‚Π°Π²ΠΈΡ‚ΡŒ Π±ΠΎΠ»Π΅Π΅ 1 ΠΊΠΌ, Ρ‡Ρ‚ΠΎ сниТаСт трСбования ΠΏΠΎ ΠΌΠΎΡ‰Π½ΠΎΡΡ‚ΠΈ Π½Π°ΠΊΠ°Ρ‡ΠΊΠΈ ΠΈ ΠΊΠΎΡΡ„Ρ„ΠΈΡ†ΠΈΠ΅Π½Ρ‚Ρƒ усилСния.

Π’Π΅Π»ΠΈΡ‡ΠΈΠ½Π° коэффициСнта g зависит ΠΎΡ‚ ΠΏΡ€ΠΈΡΠ°Π΄ΠΎΠΊ ΠΊ ΡΡ‚Π΅ΠΊΠ»ΠΎΠ²ΠΎΠ»ΠΎΠΊΠ½Ρƒ Ρ‚Π°ΠΊΠΈΡ…, ΠΊΠ°ΠΊ Π±ΠΎΡ€, Π³Π΅Ρ€ΠΌΠ°Π½ΠΈΠΉ, фосфор. Для Π²ΠΎΠ»ΠΎΠΊΠ½Π° Π½Π° ΠΎΡΠ½ΠΎΠ²Π΅ двуокиси крСмния SiO2 Π²Π΅Π»ΠΈΡ‡ΠΈΠ½Π° коэффициСнта g ΠΏΡ€ΠΈ Π½Π°ΠΊΠ°Ρ‡ΠΊΠ΅ 1,55 ΠΌΠΊΠΌ прСдставлСна Π·Π°Π²ΠΈΡΠΈΠΌΠΎΡΡ‚ΡŒΡŽ Π½Π° Ρ€ΠΈΡΡƒΠ½ΠΊΠ΅ 2.

Рис. 2. Π—Π°Π²ΠΈΡΠΈΠΌΠΎΡΡ‚ΡŒ коэффициСнта усилСния ΠΎΡ‚ ΡΠ΄Π²ΠΈΠ³Π° частоты ΠΏΡ€ΠΈ Π»=1,55 ΠΌΠΊΠΌ Π² ΠΊΡ€Π΅ΠΌΠ½ΠΈΠ΅Π²ΠΎΠΌ Π²ΠΎΠ»ΠΎΠΊΠ½Π΅.

Из Π³Ρ€Π°Ρ„ΠΈΠΊΠ° Π²ΠΈΠ΄Π½ΠΎ, Ρ‡Ρ‚ΠΎ ΠΏΠΎ ΡƒΡ€ΠΎΠ²Π½ΡŽ ΡƒΠΌΠ΅Π½ΡŒΡˆΠ΅Π½ΠΈΡ усилСния Π² Π΄Π²Π° Ρ€Π°Π·Π° полоса частот усилСния ΠΌΠΎΠΆΠ΅Ρ‚ Π±Ρ‹Ρ‚ΡŒ ΠΎΠΊΠΎΠ»ΠΎ 5 Π’Π“Ρ† ΠΏΡ€ΠΈ Π½Π΅Ρ€Π°Π²Π½ΠΎΠΌΠ΅Ρ€Π½ΠΎΠΉ характСристикС усилСния.

УсилСниС зависит ΠΈ ΠΎΡ‚ Π΄Π»ΠΈΠ½Ρ‹ Π²ΠΎΠ»ΠΎΠΊΠ½Π° ΠΈ ΠΎΡ‚ Π²Π΅Π»ΠΈΡ‡ΠΈΠ½Ρ‹ поглощСния мощности Π² ΠΌΠ°Ρ‚Π΅Ρ€ΠΈΠ°Π»Π΅ Π²ΠΎΠ»ΠΎΠΊΠ½Π°:

Π³Π΄Π΅ l — Π΄Π΅ΠΉΡΡ‚Π²ΠΈΡ‚Π΅Π»ΡŒΠ½Π°Ρ Π΄Π»ΠΈΠ½Π°, Π± — Π·Π°Ρ‚ΡƒΡ…Π°Π½ΠΈΠ΅ Π²ΠΎΠ»ΠΎΠΊΠ½Π° (Π΄Π‘/ΠΊΠΌ), — эффСктивная Π΄Π»ΠΈΠ½Π° взаимодСйствия Π²ΠΎΠ»Π½ Π½Π°ΠΊΠ°Ρ‡ΠΊΠΈ ΠΈ ΡΠΈΠ³Π½Π°Π»Π°. На Π΄Π»ΠΈΠ½Π½Ρ‹Ρ… линиях (дСсятки ΠΊΠΌ) ΠΌΠΎΠΆΠ½ΠΎ ΡΡ‡ΠΈΡ‚Π°Ρ‚ΡŒ, Ρ‡Ρ‚ΠΎ

.

Π’Π΅Π»ΠΈΡ‡ΠΈΠ½Π° мощности Π Π½ рассматриваСтся усрСднСнной Π·Π° ΠΈΠ½Ρ‚Π΅Ρ€Π²Π°Π» Π²Ρ€Π΅ΠΌΠ΅Π½ΠΈ ΠΏΠ΅Ρ€Π΅Π΄Π°Ρ‡ΠΈ ΠΈΠΌΠΏΡƒΠ»ΡŒΡΠ½ΠΎΠ³ΠΎ сигнала. Π’Π΅Π»ΠΈΡ‡ΠΈΠ½Π° усилСния Π½Π΅ Π·Π°Π²ΠΈΡΠΈΡ‚ ΠΎΡ‚ ΠΏΠΎΠ»ΡΡ€ΠΈΠ·Π°Ρ†ΠΈΠΈ усиливаСмого сигнала.

Π Π΅Π°Π»ΡŒΠ½Ρ‹Π΅ Π²Π΅Π»ΠΈΡ‡ΠΈΠ½Ρ‹ коэффициСнтов усилСния рамановских усилитСлСй ΠΌΠΎΠ³ΡƒΡ‚ ΠΏΡ€ΠΈΠ½ΠΈΠΌΠ°Ρ‚ΡŒ значСния ΠΎΡ‚ 3…5 Π΄Π‘ Π΄ΠΎ 20…35 Π΄Π‘ Π² Π·Π°Π²ΠΈΡΠΈΠΌΠΎΡΡ‚ΠΈ ΠΎΡ‚ ΠΏΡ€ΠΈΠΌΠ΅ΡΠ½ΠΎΠ³ΠΎ состава стСкловолокна ΠΈ ΠΌΠΎΡ‰Π½ΠΎΡΡ‚ΠΈ Π½Π°ΠΊΠ°Ρ‡ΠΊΠΈ. НиТС ΠΏΡ€ΠΈΠ²Π΅Π΄Π΅Π½Π° ΡΠΏΠ΅ΠΊΡ‚Ρ€Π°Π»ΡŒΠ½Π°Ρ Π΄ΠΈΠ°Π³Ρ€Π°ΠΌΠΌΠ° ΠΏΡ€ΠΈ срСднСм Π·Π½Π°Ρ‡Π΅Π½ΠΈΠΈ коэффициСнта усилСния со ΡΡ‚ΡƒΠΏΠ΅Π½Ρ‡Π°Ρ‚ΠΎΠΉ Ρ€Π΅Π³ΡƒΠ»ΠΈΡ€ΠΎΠ²ΠΊΠΎΠΉ > 11Π΄Π‘ (рис 3).

Рис. 3. Π‘ΠΏΠ΅ΠΊΡ‚Ρ€Π°Π»ΡŒΠ½Π°Ρ Π΄ΠΈΠ°Π³Ρ€Π°ΠΌΠΌΠ° ΠΏΡ€ΠΈ срСднСм Π·Π½Π°Ρ‡Π΅Π½ΠΈΠΈ коэффициСнта усилСния со ΡΡ‚ΡƒΠΏΠ΅Π½Ρ‡Π°Ρ‚ΠΎΠΉ Ρ€Π΅Π³ΡƒΠ»ΠΈΡ€ΠΎΠ²ΠΊΠΎΠΉ > 11Π΄Π‘ По Π΄ΠΈΠ°Π³Ρ€Π°ΠΌΠΌΠ΅ ΠΌΠΎΠΆΠ½ΠΎ Π²ΠΈΠ΄Π΅Ρ‚ΡŒ, Ρ‡Ρ‚ΠΎ усилСниС происходит Π² ΡˆΠΈΡ€ΠΎΠΊΠΎΠΌ спСктрС частот.

НСобходимо ΠΎΡ‚ΠΌΠ΅Ρ‚ΠΈΡ‚ΡŒ, Ρ‡Ρ‚ΠΎ Π² ΠΏΡ€Π°ΠΊΡ‚ΠΈΠΊΠ΅ Π²ΠΎΠ·ΠΌΠΎΠΆΠ½ΠΎ использованиС каскадного Π²ΠΊΠ»ΡŽΡ‡Π΅Π½ΠΈΡ эрбиСвого ΠΈ Ρ€Π°ΠΌΠ°Π½ΠΎΠ²ΡΠΊΠΎΠ³ΠΎ усилитСлСй с Π΄ΠΎΠΏΠΎΠ»Π½ΠΈΡ‚Π΅Π»ΡŒΠ½Ρ‹ΠΌ Ρ„ΠΈΠ»ΡŒΡ‚Ρ€ΠΎΠΌ-Π²Ρ‹Ρ€Π°Π²Π½ΠΈΠ²Π°Ρ‚Π΅Π»Π΅ΠΌ характСристики усилСния Π² ΠΏΠΎΠ»ΠΎΡΠ΅ Π΄ΠΎ 100 Π½ΠΌ. Π’Π°ΠΊΠΎΠ΅ Π²ΠΊΠ»ΡŽΡ‡Π΅Π½ΠΈΠ΅ сущСствСнно ΡƒΠΌΠ΅Π½ΡŒΡˆΠ°Π΅Ρ‚ Π²Π΅Π»ΠΈΡ‡ΠΈΠ½Ρƒ ΡˆΡƒΠΌΠ° усилСнной спонтанной эмиссии ASE.

Π₯Π°Ρ€Π°ΠΊΡ‚Π΅Ρ€Π½ΠΎΠΉ ΠΎΡΠΎΠ±Π΅Π½Π½ΠΎΡΡ‚ΡŒΡŽ Π½Π΅Π»ΠΈΠ½Π΅ΠΉΠ½ΠΎΠ³ΠΎ оптичСского усилитСля Π Π°ΠΌΠ°Π½Π° являСтся ΠΎΠ±Ρ€Π°Π·ΠΎΠ²Π°Π½ΠΈΠ΅ ΡΠΏΠ΅ΠΊΡ‚Ρ€Π°Π»ΡŒΠ½Ρ‹Ρ… ΠΊΠΎΠΌΠΏΠΎΠ½Π΅Π½Ρ‚ΠΎΠ². Π’ Ρ‡Π°ΡΡ‚ности разностная частота ΠΌΠ΅ΠΆΠ΄Ρƒ частотами сигнала ΠΈ Π½Π°ΠΊΠ°Ρ‡ΠΊΠΈ называСтся стоксовой ΠΊΠΎΠΌΠΏΠΎΠ½Π΅Π½Ρ‚ΠΎΠΉ.

Π£ΡΠΈΠ»ΠΈΡ‚Π΅Π»ΡŒ Π Π°ΠΌΠ°Π½Π° ΠΌΠΎΠΆΠ΅Ρ‚ Π±Ρ‹Ρ‚ΡŒ использован для увСличСния скорости ΠΏΠ΅Ρ€Π΅Π΄Π°Ρ‡ΠΈ ΡΡƒΡ‰Π΅ΡΡ‚Π²ΡƒΡŽΡ‰ΠΈΡ… Π»ΠΈΠ½ΠΈΠΉ с 2.5 Π“Π±ΠΈΡ‚/с Π΄ΠΎ 40 Π“Π±ΠΈΡ‚/с. Π¨ΠΈΡ€ΠΎΠΊΠΎΠΏΠΎΠ»ΠΎΡΠ½ΠΎΡΡ‚ΡŒ усилитСля ΠΏΡ€Π΅Π²Ρ‹ΡˆΠ°Π΅Ρ‚ 5 Π’Π“Ρ† ΠΈ ΠΏΠΎΠ»ΠΎΡΠ° усилСния ΠΌΠΎΠΆΠ΅Ρ‚ ΡΠΌΠ΅Ρ‰Π°Ρ‚ΡŒΡΡ Π² Π·Π°Π²ΠΈΡΠΈΠΌΠΎΡΡ‚ΠΈ ΠΎΡ‚ Π²Ρ‹Π±ΠΎΡ€Π° оптичСской частоты Π½Π°ΠΊΠ°Ρ‡ΠΊΠΈ. ΠŸΡ€ΠΈΠΌΠ΅Ρ€ конструктивного исполнСния модуля Π½Π°ΠΊΠ°Ρ‡ΠΊΠΈ усилитСля Π Π°ΠΌΠ°Π½Π° ΠΏΡ€ΠΈΠ²Π΅Π΄Π΅Π½ Π½Π° Ρ€ΠΈΡΡƒΠ½ΠΊΠ΅ 4.

Рис. 4. ΠšΠΎΠ½ΡΡ‚Ρ€ΡƒΠΊΡ‚ΠΈΠ² модуля Π½Π°ΠΊΠ°Ρ‡ΠΊΠΈ рамановского Π’ΠžΠ£ Π‘Ρ…Π΅ΠΌΠ° оптичСских ΠΈ ΡΠ»Π΅ΠΊΡ‚ричСских Ρ†Π΅ΠΏΠ΅ΠΉ модуля рамановского Π’ΠžΠ£ прСдставлСна Π½Π° Ρ€ΠΈΡΡƒΠ½ΠΊΠ΅ 5.

Рис. 5. Π‘Ρ‚Ρ€ΡƒΠΊΡ‚ΡƒΡ€Π° схСмы Π½Π°ΠΊΠ°Ρ‡ΠΊΠΈ рамановского усилитСля Для дальнСйшСго ΡƒΡΠΎΠ²Π΅Ρ€ΡˆΠ΅Π½ΡΡ‚Π²ΠΎΠ²Π°Π½ΠΈΡ Рамановского усилитСля ΠΎΠ΄Π½ΠΈΠΌ ΠΈΠ· ΠΏΠ΅Ρ€ΡΠΏΠ΅ΠΊΡ‚ΠΈΠ²Π½Ρ‹Ρ… ΠΌΠ΅Ρ‚ΠΎΠ΄ΠΎΠ² считаСтся ΠΌΠΎΠ½ΠΈΡ‚ΠΎΡ€ΠΈΠ½Π³ ΠΈ ΡƒΠΏΡ€Π°Π²Π»Π΅Π½ΠΈΠ΅ мощности ΠΈ Ρ‚Π΅ΠΌΠΏΠ΅Ρ€Π°Ρ‚ΡƒΡ€Ρ‹ источника Π½Π°ΠΊΠ°Ρ‡ΠΊΠΈ, для гарантирования ΡΡ‚Π°Π±ΠΈΠ»ΡŒΠ½ΠΎΠΉ Ρ€Π°Π±ΠΎΡ‚Ρ‹ Рамановского усилитСля ΠΈ Ρ€Π°ΡΡˆΠΈΡ€Π΅Π½ΠΈΡ полосы усилСния.

Рамановский ΡƒΡΠΈΠ»ΠΈΡ‚Π΅Π»ΡŒ Π² ΠΎΡΠ½ΠΎΠ²Π½ΠΎΠΌ состоит ΠΈΠ· ΠΈΡΡ‚ΠΎΡ‡Π½ΠΈΠΊΠ° Π½Π°ΠΊΠ°Ρ‡ΠΊΠΈ, систСмы охлаТдСния ΠΈ ΠΏΠ°ΡΡΠΈΠ²Π½Ρ‹Ρ… WDM устройств. Π’Π°ΠΊ ΠΊΠ°ΠΊ Π°ΠΊΡ‚ΠΈΠ²Π½ΠΎΠΉ срСдой усилСния являСтся ΠΎΠ±Ρ‹Ρ‡Π½ΠΎΠ΅ Π½Π΅Π»Π΅Π³ΠΈΡ€ΠΎΠ²Π°Π½Π½ΠΎΠ΅ Π²ΠΎΠ»ΠΎΠΊΠ½ΠΎ, структура Рамановского усилитСля Π½Π°ΠΌΠ½ΠΎΠ³ΠΎ ΠΏΡ€ΠΎΡ‰Π΅, Ρ‡Π΅ΠΌ Ρƒ Π΄Ρ€ΡƒΠ³ΠΈΡ… усилитСлСй.

ΠžΠΏΡ‚ΠΈΡ‡Π΅ΡΠΊΠΈΠΉ сигнал пСрСдаСтся ΠΈΠ· ΠΎΠΏΡ‚ичСского дСлитСля ΠΈ ΠΏΡ€ΠΈΠ½ΠΈΠΌΠ°Π΅Ρ‚ся Ρ„ΠΎΡ‚ΠΎ-Π΄Π΅Ρ‚Π΅ΠΊΡ‚ΠΎΡ€ΠΎΠΌ, ΠΊΠΎΡ‚ΠΎΡ€Ρ‹ΠΉ ΠΏΡ€Π΅ΠΎΠ±Ρ€Π°Π·ΡƒΠ΅Ρ‚ оптичСский сигнал Π² ΡΠ»Π΅ΠΊΡ‚ричСский ΠΈ ΠΏΠ΅Ρ€Π΅Π΄Π°Π΅Ρ‚ Π΅Π³ΠΎ Π½Π° ΠΌΠΈΠΊΡ€ΠΎΠΏΡ€ΠΎΡ†Π΅ΡΡΠΎΡ€. Π’ ΡΠΎΠΎΡ‚вСтствии со ΡΠ²ΡΠ·ΡŒΡŽ ΠΌΠ΅ΠΆΠ΄Ρƒ Π²Ρ…ΠΎΠ΄Π½ΠΎΠΉ ΠΈ Π²Ρ‹Ρ…ΠΎΠ΄Π½ΠΎΠΉ ΠΌΠΎΡ‰Π½ΠΎΡΡ‚ΡŒΡŽ систСма ΠΌΠΎΠ½ΠΈΡ‚ΠΎΡ€ΠΈΠ½Π³Π° ΠΈ ΡƒΠΏΡ€Π°Π²Π»Π΅Π½ΠΈΡ ΠΌΠΎΠΆΠ΅Ρ‚ ΡΡƒΠ΄ΠΈΡ‚ΡŒ ΠΎ ΡΠΎΡΡ‚оянии Ρ€Π°Π±ΠΎΡ‚Ρ‹ Рамановского усилитСля. Бравнивая характСристики Рамановского усилитСля с Π·Π°Π΄Π°Π½Π½Ρ‹ΠΌΠΈ характСристиками, эта систСма управляСт подстройкой источников Π½Π°ΠΊΠ°Ρ‡ΠΊΠΈ. Π’Π°ΠΊ ΠΊΠ°ΠΊ обратная связь, ΡƒΠΏΡ€Π°Π²Π»Π΅Π½ΠΈΠ΅ сигналом ΠΈ Ρ€Π°Π±ΠΎΡ‚Π° Рамановского усилитСля ΠΎΡΡƒΡ‰Π΅ΡΡ‚Π²Π»ΡΡŽΡ‚ΡΡ ΠΎΠ΄Π½ΠΎΠ²Ρ€Π΅ΠΌΠ΅Π½Π½ΠΎ, выполняСтся автоматичСскоС ΡƒΠΏΡ€Π°Π²Π»Π΅Π½ΠΈΠ΅ Рамановским усилитСлСм.

Π’Π°ΠΊ ΠΊΠ°ΠΊ Рамановский ΡƒΡΠΈΠ»ΠΈΡ‚Π΅Π»ΡŒ ΠΈΡΠΏΠΎΠ»ΡŒΠ·ΡƒΠ΅Ρ‚ Π½Π΅Π»ΠΈΠ½Π΅ΠΉΠ½Ρ‹Π΅ эффСкты, происходящиС Π² ΠΊΠ²Π°Ρ€Ρ†Π΅Π²ΠΎΠΌ Π²ΠΎΠ»ΠΎΠΊΠ½Π΅ для усилСния сигнала, оптичСская ΠΌΠΎΡ‰Π½ΠΎΡΡ‚ΡŒ, распространяСмая Π² Π²ΠΎΠ»ΠΎΠΊΠ½Π΅, Π·Π½Π°Ρ‡ΠΈΡ‚Π΅Π»ΡŒΠ½ΠΎ большС. Π’ ΡΠΈΡΡ‚Π΅ΠΌΠ΅ DWDM сущСствуСт ΠΏΠ΅Ρ€Π΅Ρ…ΠΎΠ΄ мощности ΠΌΠ΅ΠΆΠ΄Ρƒ Π»ΡƒΡ‡Π°ΠΌΠΈ Π½Π°ΠΊΠ°Ρ‡ΠΊΠΈ ΠΈ ΡΠΈΠ³Π½Π°Π»Π°, ΠΌΠ΅ΠΆΠ΄Ρƒ Π»ΡƒΡ‡Π°ΠΌΠΈ Π½Π°ΠΊΠ°Ρ‡ΠΊΠΈ, ΠΌΠ΅ΠΆΠ΄Ρƒ Π»ΡƒΡ‡Π°ΠΌΠΈ сигналов. ПослСдниС Π΄Π²Π° Ρ‚ΠΈΠΏΠ° ΠΏΠ΅Ρ€Π΅Ρ…ΠΎΠ΄Π° мощности ΠΏΠ»ΠΎΡ…ΠΎ Π²Π»ΠΈΡΡŽΡ‚ Π½Π° Π Π°ΠΌΠ°Π½ΠΎΠ²ΡΠΊΠΈΠΉ ΡƒΡΠΈΠ»ΠΈΡ‚Π΅Π»ΡŒ, поэтому мощности источников Π½Π°ΠΊΠ°Ρ‡ΠΊΠΈ Ρ€Π°Π·Π»ΠΈΡ‡Π½Ρ‹Ρ… частот Π΄ΠΎΠ»ΠΆΠ½Ρ‹ ΠΈΠ·ΠΌΠ΅Π½ΡΡ‚ΡŒΡΡ для осущСствлСния ΠΎΠ±Ρ€Π°Ρ‚Π½ΠΎΠΉ связи ΠΈ ΠΏΠΎΠ΄ΡΡ‚Ρ€ΠΎΠΉΠΊΠΈ. Когда Π΄Π»ΠΈΠ½Π° Π²ΠΎΠ»Π½Ρ‹ сигнала Π½Π°ΠΊΠ°Ρ‡ΠΊΠΈ становится большС, Ρ‚ΠΎΠ³Π΄Π° ΡˆΠΈΡ€ΠΈΠ½Π° полосы усилСния Рамановского усилитСля становится ΡˆΠΈΡ€Π΅. Π ΡƒΡ‡Π½ΠΎΠ΅ ΡƒΠΏΡ€Π°Π²Π»Π΅Π½ΠΈΠ΅ систСмой Π½Π΅ΠΏΡ€Π°ΠΊΡ‚ΠΈΡ‡Π½ΠΎ. БистСма ΠΌΠΎΠ½ΠΈΡ‚ΠΎΡ€ΠΈΠ½Π³Π° ΠΈ ΡƒΠΏΡ€Π°Π²Π»Π΅Π½ΠΈΡ основана Π½Π° ΠΈΠ½Ρ‚Π΅Π³Ρ€ΠΈΡ€ΠΎΠ²Π°Π½Π½ΠΎΠΉ схСмС ΠΈ ΠΌΠΎΠΆΠ΅Ρ‚ автоматичСски ΠΎΡ‚ΡΠ»Π΅ΠΆΠΈΠ²Π°Ρ‚ΡŒ измСнСния Π² Ρ‚Ρ€Π°Π΅ΠΊΡ‚ΠΎΡ€ΠΈΠΈ Π»ΡƒΡ‡Π° ΠΈ ΠΏΠΎΠ΄ΡΡ‚Ρ€Π°ΠΈΠ²Π°Ρ‚ΡŒ Π»Π°Π·Π΅Ρ€Π½Ρ‹ΠΉ Π΄ΠΈΠΎΠ΄, Ρ‚Π°ΠΊΠΈΠΌ ΠΎΠ±Ρ€Π°Π·ΠΎΠΌ ΡƒΠ»ΡƒΡ‡ΡˆΠ°Ρ ΠΌΠ°Π½Π΅Π²Ρ€Π΅Π½Π½ΠΎΡΡ‚ΡŒ ΠΈ ΡΡ‚Π°Π±ΠΈΠ»ΡŒΠ½ΠΎΡΡ‚ΡŒ, ΠΊΠΎΡ‚ΠΎΡ€Ρ‹Π΅ ΡΠ²Π»ΡΡŽΡ‚ΡΡ основными трСбованиями для Π±ΡƒΠ΄ΡƒΡ‰ΠΈΡ… систСм ΠΌΠΎΠ½ΠΈΡ‚ΠΎΡ€ΠΈΠ½Π³Π° ΠΈ ΡƒΠΏΡ€Π°Π²Π»Π΅Π½ΠΈΡ оптичСских усилитСлСй.

Рассмотрим Ρ€Π΅Π°Π»ΠΈΠ·Π°Ρ†ΠΈΡŽ систСмы ΠΌΠΎΠ½ΠΈΡ‚ΠΎΡ€ΠΈΠ½Π³Π° ΠΈ ΠΊΠΎΠ½Ρ‚роля Рамановского усилитСля. Π‘Ρ…Π΅ΠΌΠ° ΠΌΠΎΠ½ΠΈΡ‚ΠΎΡ€ΠΈΠ½Π³Π° ΠΈ ΡƒΠΏΡ€Π°Π²Π»Π΅Π½ΠΈΡ Рамановского усилитСля с ΠΎΠ±Ρ€Π°Ρ‚Π½ΠΎΠΉ Π½Π°ΠΊΠ°Ρ‡ΠΊΠΎΠΉ ΠΏΠΎΠΊΠ°Π·Π°Π½Π° Π½Π° Ρ€ΠΈΡ. 6.

Рис. 6. Π‘Ρ…Π΅ΠΌΠ° ΠΌΠΎΠ½ΠΈΡ‚ΠΎΡ€ΠΈΠ½Π³Π° ΠΈ ΡƒΠΏΡ€Π°Π²Π»Π΅Π½ΠΈΡ Рамановского усилитСля с ΠΎΠ±Ρ€Π°Ρ‚Π½ΠΎΠΉ Π½Π°ΠΊΠ°Ρ‡ΠΊΠΎΠΉ Богласно логичСской Ρ„ΡƒΠ½ΠΊΡ†ΠΈΠΈ, Π΄Π°Π½Π½ΡƒΡŽ схСму ΠΌΠΎΠΆΠ½ΠΎ Ρ€Π°Π·Π΄Π΅Π»ΠΈΡ‚ΡŒ Π½Π° Ρ‚Ρ€ΠΈ части: фотоэлСктричСскоС ΠΏΡ€Π΅ΠΎΠ±Ρ€Π°Π·ΠΎΠ²Π°Π½ΠΈΠ΅, АЦП ΠΈ Π¦ΠΠŸ, ΠΈ ΡΠΈΡΡ‚Π΅ΠΌΡƒ Ρ†ΠΈΡ„Ρ€ΠΎΠ²ΠΎΠΉ ΠΎΠ±Ρ€Π°Π±ΠΎΡ‚ΠΊΠΈ сигнала.

Ѐункция систСмы фотоэлСктричСского прСобразования состоит Π² ΡΠ±ΠΎΡ€Π΅ ΠΈΠ½Ρ„ΠΎΡ€ΠΌΠ°Ρ†ΠΈΠΈ ΠΏΠΎ ΠΌΠΎΡ‰Π½ΠΎΡΡ‚ΠΈ ΠΊΠ°ΠΆΠ΄ΠΎΠ³ΠΎ ΠΊΠ°Π½Π°Π»Π° ΠΈ ΠΌΠΎΡ‰Π½ΠΎΡΡ‚Π΅ΠΉ Ρ€Π°Π·Π»ΠΈΡ‡Π½Ρ‹Ρ… источников Π½Π°ΠΊΠ°Ρ‡ΠΊΠΈ.

БистСма АЦП ΠΎΡ‚Π±ΠΈΡ€Π°Π΅Ρ‚ Π°Π½Π°Π»ΠΎΠ³ΠΎΠ²Ρ‹Π΅ сигналы ΠΈ ΠΏΠ΅Ρ€Π΅Π΄Π°Π΅Ρ‚ Ρ†ΠΈΡ„Ρ€ΠΎΠ²Ρ‹Π΅ сигналы Π² ΡΠΈΡΡ‚Π΅ΠΌΡƒ Ρ†ΠΈΡ„Ρ€ΠΎΠ²ΠΎΠΉ ΠΎΠ±Ρ€Π°Π±ΠΎΡ‚ΠΊΠΈ сигнала.

БистСма Ρ†ΠΈΡ„Ρ€ΠΎΠ²ΠΎΠΉ ΠΎΠ±Ρ€Π°Π±ΠΎΡ‚ΠΊΠΈ сигнала состоит ΠΈΠ· ΠΌΠΈΠΊΡ€ΠΎΠΏΡ€ΠΎΡ†Π΅ΡΡΠΎΡ€ΠΎΠ² ΠΈ ΠΏΡ€ΠΎΠ³Ρ€Π°ΠΌΠΌΠΈΡ€ΡƒΠ΅ΠΌΡ‹Ρ… логичСских устройств (Π½Π° ΠΏΡ€Π°ΠΊΡ‚ΠΈΠΊΠ΅ систСма SOC Ρ‚Π°ΠΊΠΆΠ΅ ΠΈΠ½Ρ‚Π΅Π³Ρ€ΠΈΡ€ΡƒΠ΅Ρ‚ Π±Π»ΠΎΠΊΠΈ АЦП ΠΈ Π¦ΠΠŸ), ΠΈ ΡΠΎΠ΅Π΄ΠΈΠ½ΡΠ΅Ρ‚ся с ΠΊΠΎΠΌΠΏΡŒΡŽΡ‚Π΅Ρ€ΠΎΠΌ, ΠΊΠΎΡ‚ΠΎΡ€Ρ‹ΠΉ управляСт Сю Ρ‡Π΅Ρ€Π΅Π· ΠΏΡ€ΠΎΠ³Ρ€Π°ΠΌΠΌΡƒ-ΠΊΠ»ΠΈΠ΅Π½Ρ‚.

Π’ ΡΠΎΠΎΡ‚вСтствии с Ρ€Π°Π·Π»ΠΈΡ‡Π½Ρ‹ΠΌΠΈ ΠΊΠΎΠ½Ρ‚Ρ€ΠΎΠ»ΠΈΡ€ΡƒΠ΅ΠΌΡ‹ΠΌΠΈ ΠΏΠ°Ρ€Π°ΠΌΠ΅Ρ‚Ρ€Π°ΠΌΠΈ, ΠΌΠΎΠΆΠ½ΠΎ Π²Ρ‹Π΄Π΅Π»ΠΈΡ‚ΡŒ ΠΏΡΡ‚ΡŒ основных Ρ†Π΅ΠΏΠ΅ΠΉ ΠΌΠΎΠ½ΠΈΡ‚ΠΎΡ€ΠΈΠ½Π³Π° ΠΈ ΠΊΠΎΠ½Ρ‚роля:

1. ЦСпь ΠΌΠΎΠ½ΠΈΡ‚ΠΎΡ€ΠΈΠ½Π³Π° ΠΈ ΠΊΠΎΠ½Ρ‚роля Π²Ρ…ΠΎΠ΄Π½ΠΎΠΉ мощности. Данная Ρ†Π΅ΠΏΡŒ ΠΏΠΎΠΌΠΎΠ³Π°Π΅Ρ‚ Π½Π°ΡΡ‚Ρ€Π°ΠΈΠ²Π°Ρ‚ΡŒ Π²Ρ…ΠΎΠ΄Π½ΡƒΡŽ ΠΌΠΎΡ‰Π½ΠΎΡΡ‚ΡŒ ΠΈ ΡΠ½ΠΈΠ·ΠΈΡ‚ΡŒ ΠΏΠΎΡ‚Π΅Ρ€ΡŽ мощности Π² Ρ€Π΅Π·ΡƒΠ»ΡŒΡ‚Π°Ρ‚Π΅ сдвига Рамановской частоты ΠΌΠ΅ΠΆΠ΄Ρƒ двумя сигналами.

2. ЦСпь ΠΌΠΎΠ½ΠΈΡ‚ΠΎΡ€ΠΈΠ½Π³Π° ΠΈ ΠΊΠΎΠ½Ρ‚роля Π²Ρ‹Ρ…ΠΎΠ΄Π½ΠΎΠΉ мощности. Π­Ρ‚Π° Ρ†Π΅ΠΏΡŒ ΠΌΠΎΠΆΠ΅Ρ‚ Π²Ρ‹Ρ‡ΠΈΡΠ»ΠΈΡ‚ΡŒ коэффициСнт усилСния Π² ΡΠΎΠΎΡ‚вСтствии с Π²Ρ…ΠΎΠ΄Π½ΠΎΠΉ ΠΈ Π²Ρ‹Ρ…ΠΎΠ΄Π½ΠΎΠΉ мощностями ΠΈ ΡΡ€Π°Π²Π½ΠΈΡ‚ΡŒ Π΅Π³ΠΎ с Π·Π½Π°Ρ‡Π΅Π½ΠΈΠ΅ΠΌ, установлСнным ΠΏΠΎΠ»ΡŒΠ·ΠΎΠ²Π°Ρ‚Π΅Π»Π΅ΠΌ, Ρ‚Π°ΠΊΠΈΠΌ ΠΎΠ±Ρ€Π°Π·ΠΎΠΌ ΠΏΠΎΠ΄ΡΡ‚Ρ€Π°ΠΈΠ²Π°Ρ‚ΡŒ ΠΌΠΎΡ‰Π½ΠΎΡΡ‚ΡŒ источника Π½Π°ΠΊΠ°Ρ‡ΠΊΠΈ.

3. ЦСпь ΠΌΠΎΠ½ΠΈΡ‚ΠΎΡ€ΠΈΠ½Π³Π° ΠΈ ΠΊΠΎΠ½Ρ‚роля мощности Π½Π°ΠΊΠ°Ρ‡ΠΊΠΈ. Π€ΠΎΡ‚ΠΎ-Π΄Π΅Ρ‚Π΅ΠΊΡ‚ΠΎΡ€, ΠΏΠΎΠ΄ΠΊΠ»ΡŽΡ‡Π΅Π½Π½Ρ‹ΠΉ ΠΊ ΠΈΡΡ‚ΠΎΡ‡Π½ΠΈΠΊΡƒ Π½Π°ΠΊΠ°Ρ‡ΠΊΠΈ ΠΈ Π΄Π΅Ρ‚Π΅ΠΊΡ‚ΠΈΡ€ΡƒΡŽΡ‰ΠΈΠΉ ΠΌΠΎΡ‰Π½ΠΎΡΡ‚ΡŒ сигнала Π½Π°ΠΊΠ°Ρ‡ΠΊΠΈ ΠΈΠΌΠ΅Π΅Ρ‚ Π·Π°Π΄Π°Π½Π½Ρ‹ΠΉ динамичСский Π΄ΠΈΠ°ΠΏΠ°Π·ΠΎΠ½, Π΅Π³ΠΎ Π²Ρ‹Ρ…ΠΎΠ΄Π½ΠΎΠΉ элСктричСский сигнал принимаСтся TIA/Log ΠΈ ΠΏΠ΅Ρ€Π΅ΡΡ‹Π»Π°Π΅Ρ‚ся Π½Π° ΠΌΠΈΠΊΡ€ΠΎΠΏΡ€ΠΎΡ†Π΅ΡΡΠΎΡ€ Ρ‡Π΅Ρ€Π΅Π· ADC№ 2, Ρ‚Π°ΠΊΠΈΠΌ ΠΎΠ±Ρ€Π°Π·ΠΎΠΌ осущСствляСтся ΠΌΠΎΠ½ΠΈΡ‚ΠΎΡ€ΠΈΠ½Π³ ΠΈ ΠΊΠΎΠ½Ρ‚Ρ€ΠΎΠ»ΡŒ мощности Π½Π°ΠΊΠ°Ρ‡ΠΊΠΈ.

4. ЦСпь ΠΈΠ½Π΄ΡƒΠΊΡ†ΠΈΠΈ Ρ‚ΠΎΠΊΠ° смСщСния. ЦСпь ΠΈΠ½Π΄ΡƒΠΊΡ†ΠΈΠΈ Ρ‚ΠΎΠΊΠ° смСщСния ΠΏΠΎΠ΄ΠΊΠ»ΡŽΡ‡Π΅Π½Π° ΠΊ Π»Π°Π·Π΅Ρ€Ρƒ Π½Π°ΠΊΠ°Ρ‡ΠΊΠΈ, Π΅Π΅ Ρ„ΡƒΠ½ΠΊΡ†ΠΈΠ΅ΠΉ являСтся ΠΌΠΎΠ½ΠΈΡ‚ΠΎΡ€ΠΈΠ½Π³ ΠΈ ΠΊΠΎΠ½Ρ‚Ρ€ΠΎΠ»ΡŒ мощности LD.

5. ЦСпь контроля TEC (Thermo-Electric Cooler). Данная Ρ†Π΅ΠΏΡŒ устанавливаСт Ρ‚Π΅ΠΌΠΏΠ΅Ρ€Π°Ρ‚ΡƒΡ€Ρƒ LD ΠΈ ΠΎΠ±Π΅ΡΠΏΠ΅Ρ‡ΠΈΠ²Π°Π΅Ρ‚ Π΅Π³ΠΎ ΡΡ‚Π°Π±ΠΈΠ»ΡŒΠ½ΠΎΡΡ‚ΡŒ.

Π’Ρ‹Π²ΠΎΠ΄

ΠŸΠΎΡΠΊΠΎΠ»ΡŒΠΊΡƒ рамановский спСктр Π½Π΅ ΠΏΡ€ΠΈΠ²ΡΠ·Π°Π½ ΠΊ Ρ„иксированным энСргСтичСским уровням, ΠΊΠ°ΠΊ Π² ΡΠ»ΡƒΡ‡Π°Π΅ Ρ€Π΅Π΄ΠΊΠΎΠ·Π΅ΠΌΠ΅Π»ΡŒΠ½Ρ‹Ρ… элСмСнтов, Ρ‚Π°ΠΊΠΈΡ… ΠΊΠ°ΠΊ эрбий, ΠΎΠ½ ΠΌΠΎΠΆΠ΅Ρ‚ Π±Ρ‹Ρ‚ΡŒ ΠΏΠΎΠ»ΡƒΡ‡Π΅Π½ Π½Π° Π»ΡŽΠ±ΠΎΠΉ Π΄Π»ΠΈΠ½Π΅ Π²ΠΎΠ»Π½Ρ‹ Π² ΠΈΠ½Ρ„ракрасной области, Ссли имССтся источник Π½Π΅ΠΎΠ±Ρ…ΠΎΠ΄ΠΈΠΌΠΎΠ³ΠΎ Π²ΠΎΠ·Π±ΡƒΠΆΠ΄Π°ΡŽΡ‰Π΅Π³ΠΎ излучСния. Π­Ρ‚Π° ΠΎΡΠΎΠ±Π΅Π½Π½ΠΎΡΡ‚ΡŒ позволяСт ΠΏΡ€ΠΈΠΌΠ΅Π½ΡΡ‚ΡŒ рамановскиС усилитСли Π²ΠΎ Π²ΡΠ΅ΠΌ Π΄ΠΈΠ°ΠΏΠ°Π·ΠΎΠ½Π΅ ΠΏΠ΅Ρ€Π΅Π΄Π°Ρ‡ΠΈ ΠΊΡ€Π΅ΠΌΠ½ΠΈΠ΅Π²Ρ‹Ρ… Π²ΠΎΠ»ΠΎΠΊΠΎΠ½Π½ΠΎ-оптичСских ΠΊΠ°Π±Π΅Π»Π΅ΠΉ.

ΠŸΠΎΡΠΊΠΎΠ»ΡŒΠΊΡƒ для усилитСлСй, Π² ΠΊΠΎΡ‚ΠΎΡ€Ρ‹Ρ… ΠΈΡΠΏΠΎΠ»ΡŒΠ·ΡƒΠ΅Ρ‚ΡΡ рамановский эффСкт, Ρ‚Ρ€Π΅Π±ΡƒΡŽΡ‚ΡΡ ΠΏΠΎΠ²Ρ‹ΡˆΠ΅Π½Π½Ρ‹Π΅ мощности Π²ΠΎΠ·Π±ΡƒΠΆΠ΄Π°ΡŽΡ‰Π΅Π³ΠΎ излучСния (порядка ΠΎΠ΄Π½ΠΎΠ³ΠΎ Π²Π°Ρ‚Ρ‚Π°) ΠΈ ΠΎΡ‚Ρ€Π΅Π·ΠΊΠΈ свСтоводного кабСля большСй Π΄Π»ΠΈΠ½Ρ‹, ΠΈΡ… ΡΡ‚ΠΎΠΈΠΌΠΎΡΡ‚ΡŒ ΠΏΠΎ ΡΡ€Π°Π²Π½Π΅Π½ΠΈΡŽ с ΡƒΡΠΈΠ»ΠΈΡ‚Слями EDFA оказываСтся Π±ΠΎΠ»Π΅Π΅ высокой. Π’Π΅ΠΌ Π½Π΅ ΠΌΠ΅Π½Π΅Π΅, ΠΈΡ… Π³Π»Π°Π²Π½Ρ‹ΠΌ достоинством являСтся ΡΠΏΠΎΡΠΎΠ±Π½ΠΎΡΡ‚ΡŒ ΠΎΠ±Π΅ΡΠΏΠ΅Ρ‡ΠΈΡ‚ΡŒ усилСниС оптичСских сигналов Π²ΠΎ Π²ΡΠ΅ΠΌ Π΄ΠΈΠ°ΠΏΠ°Π·ΠΎΠ½Π΅ Π²ΠΎΠ·ΠΌΠΎΠΆΠ½Ρ‹Ρ… частот ΠΏΠ΅Ρ€Π΅Π΄Π°Ρ‡ΠΈ ΠΏΡ€ΠΈ использовании Π²ΠΎΠ»ΠΎΠΊΠΎΠ½Π½ΠΎ-оптичСских ΠΊΠ°Π±Π΅Π»Π΅ΠΉ с Π½ΠΈΠ·ΠΊΠΈΠΌΠΈ потСрями, ΠΈ ΠΏΠΎΡΡ‚ΠΎΠΌΡƒ Π½Π° Π½ΠΈΡ… ΠΌΠΎΠΆΠ΅Ρ‚ Π±Ρ‹Ρ‚ΡŒ построСна тСхнология ΠΊΡ€Π΅ΠΌΠ½ΠΈΠ΅Π²Ρ‹Ρ… усилитСлСй, Π°Π»ΡŒΡ‚Π΅Ρ€Π½Π°Ρ‚ΠΈΠ²Π½Ρ‹Ρ… PDFA ΠΈΠ»ΠΈ Ρ…Π°Π»ΡŒΠΊΠΎΠ³Π΅Π½ΠΈΠ΄Π½Ρ‹ΠΌ Π²ΠΎΠ»ΠΎΠΊΠΎΠ½Π½ΠΎ-оптичСским усилитСлям Π² Π΄ΠΈΠ°ΠΏΠ°Π·ΠΎΠ½Π΅ 1,3 ΠΌΠΊΠΌ. Благодаря Π½Π΅Π΄Π°Π²Π½ΠΈΠΌ ΡƒΡΠΎΠ²Π΅Ρ€ΡˆΠ΅Π½ΡΡ‚Π²ΠΎΠ²Π°Π½ΠΈΡΠΌ Ρ‚Π΅Ρ…Π½ΠΎΠ»ΠΎΠ³ΠΈΠΈ получСния «Π°ΠΊΡ‚ΠΈΠ²Π½Ρ‹Ρ…» Π²ΠΎΠ»ΠΎΠΊΠΎΠ½ использованиС Π½Π΅ΠΊΠΎΡ‚ΠΎΡ€Ρ‹Ρ… ΠΈΠ· Π½ΠΈΡ… ΠΏΠΎΠ·Π²ΠΎΠ»ΠΈΠ»ΠΎ ΠΏΠΎΠ»ΡƒΡ‡ΠΈΡ‚ΡŒ усилСниС ΠΏΠΎ ΠΌΠΎΡ‰Π½ΠΎΡΡ‚ΠΈ, Π΄ΠΎΡΡ‚ΠΈΠ³Π°ΡŽΡ‰Π΅Π΅ ΠΏΡ€ΠΈΠΌΠ΅Ρ€Π½ΠΎ 0,06 Π΄Π‘/ΠΌΠ’Ρ‚, Ρ‡Ρ‚ΠΎ, Π±ΡƒΠ΄ΡƒΡ‡ΠΈ само ΠΏΠΎ ΡΠ΅Π±Π΅ Π½Π΅Π·Π½Π°Ρ‡ΠΈΡ‚Π΅Π»ΡŒΠ½ΠΎΠΉ Π²Π΅Π»ΠΈΡ‡ΠΈΠ½ΠΎΠΉ ΠΏΠΎ ΡΡ€Π°Π²Π½Π΅Π½ΠΈΡŽ с ΠΈΠ·Π²Π΅ΡΡ‚Π½Ρ‹ΠΌΠΈ Π²Π΅Π»ΠΈΡ‡ΠΈΠ½Π°ΠΌΠΈ для EDFA (11 Π΄Π‘/ΠΌΠ’Ρ‚), Ρ‚Π΅ΠΌ Π½Π΅ ΠΌΠ΅Π½Π΅Π΅ прСдставляСт собой Π²ΠΏΠΎΠ»Π½Π΅ Ρ€Π°Π·ΡƒΠΌΠ½ΡƒΡŽ Π°Π»ΡŒΡ‚Π΅Ρ€Π½Π°Ρ‚ΠΈΠ²Ρƒ ΠΏΡ€ΠΈ ΠΏΠ΅Ρ€Π΅Π΄Π°Ρ‡Π΅ Π΄Π°Π½Π½Ρ‹Ρ… Π² «Π½Π΅-эрбиСвых» Π΄ΠΈΠ°ΠΏΠ°Π·ΠΎΠ½Π°Ρ… Π΄Π»ΠΈΠ½ Π²ΠΎΠ»Π½. На ΡΠ΅Π³ΠΎΠ΄Π½ΡΡˆΠ½ΠΈΠΉ дСнь усилСниС Π½Π° ΠΎΡΠ½ΠΎΠ²Π΅ эффСкта Π Π°ΠΌΠ°Π½Π° ΠΈΠ³Ρ€Π°Π΅Ρ‚ Π²Π°ΠΆΠ½ΡƒΡŽ Ρ€ΠΎΠ»ΡŒ Π² ΡΠΈΡΡ‚Π΅ΠΌΠ°Ρ… ΡΠ²Π΅Ρ€Ρ…Π΄Π°Π»ΡŒΠ½Π΅ΠΉ связи, ΠΊΠΎΡ‚ΠΎΡ€Ρ‹Π΅ Ρ€Π°ΡΡˆΠΈΡ€ΠΈΠ»ΠΈ возмоТности ΠΏΠ΅Ρ€Π΅Π΄Π°Ρ‡ΠΈ Π½Π° Π΄Π°Π»ΡŒΠ½ΠΈΠ΅ расстояния с 500 ΠΊΠΌ ΠΌΠ΅ΠΆΠ΄Ρƒ сосСдними повторитСлями Π΄ΠΎ 1500 ΠΊΠΌ ΠΈ Π±ΠΎΠ»Π΅Π΅.

РамановскоС усилСниС ΠΏΡ€Π΅Π΄Π»Π°Π³Π°Π΅Ρ‚ большиС пСрспСктивы Π² Π±ΠΎΠ»ΡŒΡˆΠΎΠΌ усилСнии, большой мощности насыщСнии ΠΈ Π½Π΅Ρ‡ΡƒΠ²ΡΡ‚Π²ΠΈΡ‚Π΅Π»ΡŒΠ½ΠΎΡΡ‚ΠΈ ΠΊ ΠΏΠΎΠ»ΡΡ€ΠΈΠ·Π°Ρ†ΠΈΠΈ Π² ΠΎΠΏΡ‚ΠΎΠ²ΠΎΠ»ΠΎΠΊΠΎΠ½Π½Ρ‹Ρ… устройствах, вмСстС с Ρ€ΠΎΠ²Π½ΠΎΠΉ характСристикой усилСния ΠΈ ΠΎΡ‚Π½ΠΎΡΠΈΡ‚Π΅Π»ΡŒΠ½ΠΎ ΡˆΠΈΡ€ΠΎΠΊΠΎΠΉ полосой пропускания. Π­Ρ‚ΠΈ свойства Π΄Π΅Π»Π°ΡŽΡ‚ Π΅Π³ΠΎ ΠΈΠ΄Π΅Π°Π»ΡŒΠ½Ρ‹ΠΌ для использования Π² Π²Ρ‹ΡΠΎΠΊΠΎΡΠΊΠΎΡ€ΠΎΡΡ‚Π½Ρ‹Ρ… систСмах ΠΏΠ΅Ρ€Π΅Π΄Π°Ρ‡ΠΈ WDM.

ΠŸΠΎΠΊΠ°Π·Π°Ρ‚ΡŒ вСсь тСкст
Π—Π°ΠΏΠΎΠ»Π½ΠΈΡ‚ΡŒ Ρ„ΠΎΡ€ΠΌΡƒ Ρ‚Π΅ΠΊΡƒΡ‰Π΅ΠΉ Ρ€Π°Π±ΠΎΡ‚ΠΎΠΉ