Gesamtverstärkerverstärkung für EDFA Taschenrechner

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Parameter für die Fasermodellierung

Eigenschaften des Faserdesigns

✖Der Confinement-Faktor ist ein Maß dafür, wie effektiv das optische Signal im dotierten Kern der Faser eingeschlossen ist.ⓘ Einschlussfaktor [Γ_s]			+10% -10%
✖Der Emissionsquerschnitt bezeichnet das Maß für die Effektivität, mit der Erbiumionen Photonen einer bestimmten Wellenlänge emittieren.ⓘ Emissionsquerschnitt [σs^e]			+10% -10%
✖Die Populationsdichte des höheren Energieniveaus stellt die Populationsdichte des niedrigeren Energieniveaus dar, die am Verstärkungsprozess beteiligt ist.ⓘ Bevölkerungsdichte mit höherem Energieniveau [N₂]			+10% -10%
✖Der Absorptionsquerschnitt bezeichnet das Maß für die Effektivität, mit der Erbiumionen Licht einer bestimmten Wellenlänge absorbieren.ⓘ Absorptionsquerschnitt [σs^a]			+10% -10%
✖Die Populationsdichte des niedrigeren Energieniveaus stellt die Populationsdichte des niedrigeren Energieniveaus dar, das am Verstärkungsprozess beteiligt ist.ⓘ Bevölkerungsdichte auf niedrigerem Energieniveau [N₁]			+10% -10%
✖Die Länge der Glasfaser ist definiert als die Gesamtlänge des Glasfaserkabels.ⓘ Länge der Faser [L]			+10% -10%

✖Die Gesamtverstärkerverstärkung eines EDFA ist ein entscheidender Parameter zur Bestimmung der Leistung und Effizienz eines EDFA bei der Verstärkung optischer Signale in Glasfaserkommunikationssystemen.ⓘ Gesamtverstärkerverstärkung für EDFA [G]

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Formel

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Gesamtverstärkerverstärkung für EDFA

Formel

`"G" = "Γ"_{"s"}*exp(int(("σs"^{"e"}*"N"_{"2"}-"σs"^{"a"}*"N"_{"1"})*x,x,0,"L"))`

Beispiel

`"4.7E^-35"="20"*exp(int(("15m²"*"13Hundred/m²"-"25m²"*"12Hundred/m²")*x,x,0,"1.25m"))`

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Gesamtverstärkerverstärkung für EDFA Lösung

SCHRITT 0: Zusammenfassung vor der Berechnung

Gebrauchte Formel

Gesamtverstärkerverstärkung für einen EDFA = Einschlussfaktor*exp(int((Emissionsquerschnitt*Bevölkerungsdichte mit höherem Energieniveau-Absorptionsquerschnitt*Bevölkerungsdichte auf niedrigerem Energieniveau)*x,x,0,Länge der Faser))
G = Γ_s*exp(int((σs^e*N₂-σs^a*N₁)*x,x,0,L))
Diese formel verwendet 2 Funktionen, 7 Variablen

Verwendete Funktionen

exp - Bei einer Exponentialfunktion ändert sich der Wert der Funktion bei jeder Änderung der unabhängigen Variablen um einen konstanten Faktor., exp(Number)
int - Das bestimmte Integral kann zur Berechnung der vorzeichenbehafteten Nettofläche verwendet werden, d. h. der Fläche über der x-Achse minus der Fläche unter der x-Achse., int(expr, arg, from, to)

Verwendete Variablen

Gesamtverstärkerverstärkung für einen EDFA - Die Gesamtverstärkerverstärkung eines EDFA ist ein entscheidender Parameter zur Bestimmung der Leistung und Effizienz eines EDFA bei der Verstärkung optischer Signale in Glasfaserkommunikationssystemen.
Einschlussfaktor - Der Confinement-Faktor ist ein Maß dafür, wie effektiv das optische Signal im dotierten Kern der Faser eingeschlossen ist.
Emissionsquerschnitt - (Gemessen in Quadratmeter) - Der Emissionsquerschnitt bezeichnet das Maß für die Effektivität, mit der Erbiumionen Photonen einer bestimmten Wellenlänge emittieren.
Bevölkerungsdichte mit höherem Energieniveau - (Gemessen in Hundert / Quadratmeter) - Die Populationsdichte des höheren Energieniveaus stellt die Populationsdichte des niedrigeren Energieniveaus dar, die am Verstärkungsprozess beteiligt ist.
Absorptionsquerschnitt - (Gemessen in Quadratmeter) - Der Absorptionsquerschnitt bezeichnet das Maß für die Effektivität, mit der Erbiumionen Licht einer bestimmten Wellenlänge absorbieren.
Bevölkerungsdichte auf niedrigerem Energieniveau - (Gemessen in Hundert / Quadratmeter) - Die Populationsdichte des niedrigeren Energieniveaus stellt die Populationsdichte des niedrigeren Energieniveaus dar, das am Verstärkungsprozess beteiligt ist.
Länge der Faser - (Gemessen in Meter) - Die Länge der Glasfaser ist definiert als die Gesamtlänge des Glasfaserkabels.

SCHRITT 1: Konvertieren Sie die Eingänge in die Basiseinheit

Einschlussfaktor: 20 --> Keine Konvertierung erforderlich
Emissionsquerschnitt: 15 Quadratmeter --> 15 Quadratmeter Keine Konvertierung erforderlich
Bevölkerungsdichte mit höherem Energieniveau: 13 Hundert / Quadratmeter --> 13 Hundert / Quadratmeter Keine Konvertierung erforderlich
Absorptionsquerschnitt: 25 Quadratmeter --> 25 Quadratmeter Keine Konvertierung erforderlich
Bevölkerungsdichte auf niedrigerem Energieniveau: 12 Hundert / Quadratmeter --> 12 Hundert / Quadratmeter Keine Konvertierung erforderlich
Länge der Faser: 1.25 Meter --> 1.25 Meter Keine Konvertierung erforderlich

SCHRITT 2: Formel auswerten

Eingabewerte in Formel ersetzen

G = Γ_s*exp(int((σs^e*N₂-σs^a*N₁)*x,x,0,L)) --> 20*exp(int((15*13-25*12)*x,x,0,1.25))

Auswerten ... ...

G = 4.73489962714911E-35

SCHRITT 3: Konvertieren Sie das Ergebnis in die Ausgabeeinheit

4.73489962714911E-35 --> Keine Konvertierung erforderlich

ENDGÜLTIGE ANTWORT

4.73489962714911E-35 ≈ 4.7E-35 <-- Gesamtverstärkerverstärkung für einen EDFA

(Berechnung in 00.004 sekunden abgeschlossen)

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Credits

Erstellt von Zaheer Scheich

Seshadri Rao Gudlavalleru Ingenieurschule (SRGEC), Gudlavalleru

Zaheer Scheich hat diesen Rechner und 10+ weitere Rechner erstellt!

Geprüft von Banuprakash

Dayananda Sagar College of Engineering (DSCE), Bangalore

Banuprakash hat diesen Rechner und 25+ weitere Rechner verifiziert!

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Gesamtverstärkerverstärkung für EDFA

Gehen Gesamtverstärkerverstärkung für einen EDFA = Einschlussfaktor*exp(int((Emissionsquerschnitt*Bevölkerungsdichte mit höherem Energieniveau-Absorptionsquerschnitt*Bevölkerungsdichte auf niedrigerem Energieniveau)*x,x,0,Länge der Faser))

Aus der einfallenden optischen Leistung wird ein Fotostrom erzeugt

Gehen Aus der einfallenden optischen Leistung wird ein Fotostrom erzeugt = Photodetektor-Empfindlichkeit für Kanal M*Die Macht des Mth-Kanals+sum(x,1,Anzahl der Kanäle,Photodetektor-Empfindlichkeit für Kanal N*Filterdurchlässigkeit für Kanal N*Leistung im N-ten Kanal)

Phasenverschiebung des J-ten Kanals

Gehen Phasenverschiebung J-ter Kanal = Nichtlineare Parameter*Effektive Interaktionsdauer*(Leistung des J-ten Signals+2*sum(x,1,Reichweite anderer Kanäle außer J,Leistung des M-ten Signals))

Externe Quanteneffizienz

Gehen Externe Quanteneffizienz = (1/(4*pi))*int(Fresnel-Transmissionsfähigkeit*(2*pi*sin(x)),x,0,Kegel des Akzeptanzwinkels)

Nichtlineare Phasenverschiebung

Gehen Nichtlineare Phasenverschiebung = int(Nichtlineare Parameter*Optische Leistung,x,0,Länge der Faser)

Effektive Interaktionsdauer

Gehen Effektive Interaktionsdauer = (1-exp(-(Dämpfungsverlust*Länge der Faser)))/Dämpfungsverlust

Durchmesser der Faser

Gehen Durchmesser der Faser = (Wellenlänge des Lichts*Anzahl der Modi)/(pi*Numerische Apertur)

Optische Dispersion

Gehen Optische Faserdispersion = (2*pi*[c]*Ausbreitungskonstante)/Wellenlänge des Lichts^2

Anzahl der Modi

Gehen Anzahl der Modi = (2*pi*Radius des Kerns*Numerische Apertur)/Wellenlänge des Lichts

Leistungsverlust in Glasfaser

Gehen Leistungsverlustfaser = Eingangsleistung*exp(Dämpfungskoeffizient*Länge der Faser)

Gaußscher Puls

Gehen Gaußscher Puls = Dauer des optischen Impulses/(Länge der Faser*Optische Faserdispersion)

Brillouin-Verschiebung

Gehen Brillouin-Verschiebung = (2*Modusindex*Akustische Geschwindigkeit)/Pumpenwellenlänge

Grad der modalen Doppelbrechung

Gehen Grad der modalen Doppelbrechung = modulus(Modusindex X-Modusindex Y)

Beat-Länge

Gehen Beat-Länge = Wellenlänge des Lichts/Grad der modalen Doppelbrechung

Rayleigh-Streuung

Gehen Rayleigh-Streuung = Faserkonstante/(Wellenlänge des Lichts^4)

Gruppengeschwindigkeit

Gehen Gruppengeschwindigkeit = Länge der Faser/Gruppenverzögerung

Faserlänge

Gehen Länge der Faser = Gruppengeschwindigkeit*Gruppenverzögerung

Faserdämpfungskoeffizient

Gehen Dämpfungskoeffizient = Dämpfungsverlust/4.343

Anzahl der Modi mit normalisierter Frequenz

Gehen Anzahl der Modi = Normalisierte Frequenz^2/2

Gesamtverstärkerverstärkung für EDFA Formel

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