RTU Research Information System
Latviešu English

Publikācija: Development and Assessment of the New Generation Rare-Earth Doped Optical Fiber Amplifiers

Publication Type Doctoral Thesis
Funding for basic activity State funding for education
Defending: 27.06.2019 15:00, Rīgas Tehniskās universitātes Elektronikas un telekomunikāciju fakultātē, Āzenes ielā 12, 201. auditorijā.
Publication language Latvian (lv)
Title in original language Jaunās paaudzes ar retzemju elementiem leģēto optisko šķiedru pastiprinātāju izstrāde un novērtējums
Title in English Development and Assessment of the New Generation Rare-Earth Doped Optical Fiber Amplifiers
Field of research 2. Engineering and technology
Sub-field of research 2.2 Electrical engineering, Electronic engineering, Information and communication engineering
Research platforms Information and Communication
Authors Ingrīda Lavrinoviča
Keywords Optiskie pastiprinātāji, ar retzemju elementiem leģētās šķiedras, šķiedras efektīvais laukums, šķiedru optikas pārraides sistēmas
Abstract Telekomunikāciju nozares strauja attīstība un pārraidāmo datu apjoma pieaugums rada nepieciešamību palielināt viļņgarumdales blīvēšanas sakaru sistēmas (WDM) kanālu skaitu, kā arī lietderīgāk izmantot šobrīd sakaru sistēmās pieejamo viļņa garumu diapazonu. Mūsdienu modernajās šķiedru optikas pārraides sistēmās pārsvarā tiek pielietoti ar erbiju leģētas optiskās šķiedras pastiprinātāji (EDFA), kuri darbojas WDM sistēmu C frekvenču joslā (1530 nm–1565 nm). Komerciālajās sakaru sistēmās tie lielākoties ir veidoti uz silīcija šķiedras bāzes, kur erbija (Er3+) joniem pie 1550 nm raksturīgs ierobežots stimulētās emisijas joslas platums. Šādu pastiprinātāju trokšņa faktors un pastiprinājuma efektivitāte ļauj secināt, ka tipveida EDFA iespējas ir ierobežotas. Tas nozīmē, ka ir nepieciešami jauni risinājumi, kas nodrošinātu iespēju paplašināt optisko pastiprinātāju caurlaides joslu un iegūt lielākas izejas jaudas. Viens no šādiem risinājumiem ir vērsts uz materiālu ar plašāku pastiprinājuma spektru izpēti. Promocijas darbā ar šķērsnobīdes metodi ir novērtēts erbija un iterbija leģētu optisko šķiedru efektīvais laukums, kā arī izpētīta dažāda garuma leģētu šķiedru izmantošanas iespēja optisko pastiprinātāju efektivitātes uzlabošanā. Pētījumu rezultātā ir sekmīgi realizēts kombinētais optiskais pastiprinātājs, kas dod iespēju paplašināt erbija pastiprinājuma joslu no 47 nm līdz 82 nm. Promocijas darbā atspoguļoti pabeigtu pētījumu rezultāti, kas ļauj novērtēt ar retzemju elementiem leģēto optisko šķiedru fizikālos parametrus un to pielietošanas iespējas optisko pastiprinātāju izveidē.
Abstract in English The development of telecommunications applications as well as rapid increasing volume of transmitted data make it necessary to increase the number of channels in wavelength division multiplexing (WDM) transmission system and improve utilization of wavelength range currently applied in communication systems. Erbium-doped fiber amplifiers (EDFA) that are widely used in modern fiber-optic transmission systems operate in C spectral range of WDM system (1530 nm–1565 nm). However, in today’s commercial communications systems EDFAs are generally made of silica-based glass fiber, where at the region of 1550 nm erbium (Er3+) ions show a limited stimulated emission bandwidth. Noise and gain characteristics of those amplifiers lead to the conclusion that conventional EDFA has almost reached its limits. This means that new solutions needed aimed at expansion of the optical amplifiers bandwidth and obtaining higher output power. One of the solutions is an investigation of a material with wider gain spectra. Doctoral thesis covers an evaluation of the effective area parameter of erbium and ytterbium doped optical fibers with transverse shift measurement method as well as the possibility of improving optical amplifier’s efficiency by optimizing the length of doped fibers. As a result of the research, a combined optical amplifier has been successfully realized, which makes it possible to extend erbium gain band from 47 nm to 82 nm. The thesis reflects the completed research results, which allows evaluating the physical parameters of rare-earth doped optical fibers and their application in the development of optical amplifiers.
Reference Lavrinoviča, Ingrīda. Development and Assessment of the New Generation Rare-Earth Doped Optical Fiber Amplifiers. PhD Thesis. Rīga: [RTU], 2019. 103 p.
Full-text Full-text
Summary in English Summary in English
ID 29253