Wzmacniacz optyczny

Z Wikipedii, wolnej encyklopedii
Przejdź do nawigacji Przejdź do wyszukiwania

Wzmacniacz optyczny – urządzenie wzmacniające sygnał optyczny (promieniowanie świetlne) bezpośrednio, bez konwersji na sygnał elektryczny. Podobnie jak laser, wykorzystuje zjawisko emisji wymuszonej w ośrodku czynnym. Używa się go, między innymi, w światłowodach.

Prazeodym (Pr, łac. praseodymium) – pierwiastek chemiczny z grupy lantanowców w układzie okresowym. Nazwa pochodzi od greckich słów πρασιoς (prasios) i διδυμoς (didymos) dających razem określenie "zielony bliźniak".Biblioteka Narodowa Izraela (hebr. הספרייה הלאומית; dawniej: Żydowska Biblioteka Narodowa i Uniwersytecka, hebr. בית הספרים הלאומי והאוניברסיטאי) – izraelska biblioteka narodowa w Jerozolimie.

Rodzaje wzmacniaczy[ | edytuj kod]

Zasada działania domieszkowanego światłowodowego wzmacniacza optycznego

Rodzaje wzmacniaczy optycznych:

  • wzmacniacz półprzewodnikowy (SOA)
  • wzmacniacze światłowodowe – domieszkowane jonami metali ziem rzadkich:
  • erbem (EDFA) – pracujący w III oknie telekomunikacyjnym (1550 nm)
  • prazeodymem (PDFA) – pracujący w II oknie telekomunikacyjnym (1300 nm)
  • iterbem (YDFA) – pracujący w zakresie 1 μm
  • neodymem (NDFA) – pracujący w zakresie 1 μm
  • tulem (TDFA) – pracujący w zakresie 2 μm
  • holmem – pracujący w zakresie 3 μm
  • wzmacniacz Ramana
  • wzmacniacz Brillouina
  • Wzmacniacze półprzewodnikowe[ | edytuj kod]

    Wykonuje się je z półprzewodników podobnie jak lasery półprzewodnikowe Fabry’ego-Perota, ale nie mają one luster odbijających światło, a – wręcz przeciwnie – powierzchnie wejścia i wyjścia sygnału formuje się tak, by nie odbijały światła. Inwersję obsadzeń uzyskuje się poprzez elektryczne wzbudzanie ośrodka.

    Library of Congress Control Number (LCCN) – numer nadawany elementom skatalogowanym przez Bibliotekę Kongresu wykorzystywany przez amerykańskie biblioteki do wyszukiwania rekordów bibliograficznych w bazach danych i zamawiania kart katalogowych w Bibliotece Kongresu lub u innych komercyjnych dostawców. W optyce emisja wymuszona (stymulowana, indukowana) – proces emisji fotonów przez materię w wyniku oddziaływania z fotonem inicjującym. Warunkiem do tego, aby emisja wymuszona nastąpiła, jest równość energii fotonu z energią wzbudzenia atomu. Foton inicjujący emisję nie jest pochłaniany przez materię – pełni tylko rolę wyzwalającą proces. Foton emitowany przez atom ma częstotliwość (a więc również energię), fazę i polaryzację taką samą jak foton wywołujący emisję. Kierunek ruchu obu fotonów również jest ten sam. Światło złożone z takich identycznych fotonów nazywa się światłem spójnym. Zjawisko to jest podstawą działania laserów.

    Wzmacniacze światłowodowe[ | edytuj kod]

    Podstawowym elementem tego wzmacniacza jest odcinek światłowodu domieszkowanego jonami o energii stanów metastabilnych nieco większych od energii fali przenoszonej przez światłowód. Światło lasera wzbudza jony do stanu o wysokiej energii (pompowanie optyczne). W wyniku emisji wymuszonej wzbudzony światłowód generuje światło, gdy przechodzi przez niego światło wzmacniane. Ośrodek światłowodu wzmacnia tylko określony zakres długości fali (tak zwane okno wzmocnienia), zależnej od właściwości spektroskopowych jonów domieszki, struktury szkła światłowodu oraz długość fali i mocy lasera pompującego.

    Pompowanie optyczne - wzbudzanie atomów metodami optycznymi do określonego stanu, co osiąga się dobierając odpowiednio warunki wzbudzenia (oświetlenie, polaryzacja). Jeśli wskutek absorpcji światła liczba atomów osiągających dany stan w jednostce czasu jest większa od odwrotności średniego czasu życia (tj. całkowita liczba atomów w danym stanie) rośnie. Dzięki zastosowaniu pola magnetycznego i spolaryzowanego światła wzbudzającego można za pomocą pompowania optycznego uzyskać częściowe uporządkowanie (tj. ustawienie równoległe) wektorów atomowych momentów magnetycznych. Czyni to metodę pompowania optycznego cennym narzędziem w badaniach fizyki atomowej i jądrowej. Zwiększenie obsadzenia wybranego stanu drogą pompowania optycznego jest podstawą działania lasera. Metodę pompowania optycznego zaproponował fizyk francuski Alfred Kastler; dostał za to w 1966 roku nagrodę Nobla.Neodym (Nd, łac. neodymium) – pierwiastek chemiczny, lantanowiec. Nazwa pochodzi od greckich słów neos i didymos dających razem określenie „nowy bliźniak”.

    Powszechnie stosowaną domieszką we wzmacniaczach światłowodowych są jony metali ziem rzadkich, przeważnie erbu. Jony erbu wzbudzone światłem o długości fali około 980 nm umożliwiają efektywne wzmacnianie sygnałów o długości fali około 1500 nm. W zakresie tym pracują często światłowody telekomunikacyjne.

    Laser – urządzenie emitujące promieniowanie elektromagnetyczne z zakresu światła widzialnego, ultrafioletu lub podczerwieni, wykorzystujące zjawisko emisji wymuszonej. Nazwa jest akronimem od (ang.) Light Amplification by Stimulated Emission of Radiation: wzmocnienie światła poprzez wymuszoną emisję promieniowania. Promieniowanie lasera jest spójne, zazwyczaj spolaryzowane i ma postać wiązki o bardzo małej rozbieżności. W laserze łatwo jest otrzymać promieniowanie o bardzo małej szerokości linii emisyjnej, co jest równoważne bardzo dużej mocy w wybranym, wąskim obszarze widma. W laserach impulsowych można uzyskać bardzo dużą moc w impulsie i bardzo krótki czas trwania impulsu (zob. laser femtosekundowy).Kontrola autorytatywna – w terminologii bibliotekoznawczej określenie procedur zapewniających utrzymanie w sposób konsekwentny haseł (nazw, ujednoliconych tytułów, tytułów serii i haseł przedmiotowych) w katalogach bibliotecznych przez zastosowanie wykazu autorytatywnego zwanego kartoteką wzorcową.

    Przypisy[ | edytuj kod]

    1. Wzmacniacze optyczne. [dostęp 2017-02-21].
    2. Fiber Amplifiers. [dostęp 2017-02-21].
    3. Erbium-doped Fiber Amplifiers. [dostęp 2017-02-21].






    Warto wiedzieć że... beta

    Metale ziem rzadkich (pierwiastki ziem rzadkich) – nazwa zwyczajowa rodziny 17 pierwiastków chemicznych, w skład której wchodzi 15 lantanowców (lantan, cer, prazeodym, neodym, promet, samar, europ, gadolin, terb, dysproz, holm, erb, tul, iterb i lutet) oraz skand i itr, które współwystępują w minerałach zawierających lantanowce i mają podobne właściwości chemiczne. Stanowią siódmą część wszystkich pierwiastków występujących w naturze. Spotykane są zazwyczaj w formie węglanów, tlenków, fosforanów i krzemianów. Jako pierwszy zawierający pierwiastki z tej grupy (m.in. cer, itr, żelazo, krzem) został odkryty minerał gadolinit w kopalni w szwedzkim Ytterby, która to miejscowość dała nazwę licznym spośród nich.
    Inwersja obsadzeń w mechanice statystycznej – stan układu, w którym liczba cząstek o energii większej jest większa niż cząsteczek o energii niższej. Inwersja obsadzeń jest wykorzystana w działaniu lasera.
    Gemeinsame Normdatei (GND) – kartoteka wzorcowa, stanowiąca element centralnego katalogu Niemieckiej Biblioteki Narodowej (DNB), utrzymywanego wspólnie przez niemieckie i austriackie sieci biblioteczne.

    Reklama