Gain total de l'amplificateur pour EDFA Calculatrice

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Paramètres de modélisation de fibre

Caractéristiques de conception des fibres

✖Le facteur de confinement est une mesure de l'efficacité avec laquelle le signal optique est confiné dans le cœur dopé de la fibre.ⓘ Facteur de confinement [Γ_s]			+10% -10%
✖La section efficace d'émission fait référence à la mesure de l'efficacité avec laquelle les ions erbium émettent des photons à une longueur d'onde spécifique.ⓘ Section efficace des émissions [σs^e]			+10% -10%
✖La densité de population de niveau d'énergie supérieur représente la densité de population de niveau d'énergie inférieur impliquée dans le processus d'amplification.ⓘ Densité de population de niveau énergétique plus élevé [N₂]			+10% -10%
✖La section efficace d'absorption fait référence à la mesure de l'efficacité avec laquelle les ions erbium absorbent la lumière à une longueur d'onde spécifique.ⓘ Section transversale d'absorption [σs^a]			+10% -10%
✖La densité de population de niveau d'énergie inférieur représente la densité de population de niveau d'énergie inférieur impliquée dans le processus d'amplification.ⓘ Densité de population à niveau d’énergie inférieur [N₁]			+10% -10%
✖La longueur de fibre est définie comme la longueur totale du câble à fibre.ⓘ Longueur de fibre [L]			+10% -10%

✖Le gain total de l'amplificateur pour un EDFA est un paramètre crucial pour déterminer les performances et l'efficacité d'un EDFA dans l'amplification des signaux optiques dans les systèmes de communication par fibre optique.ⓘ Gain total de l'amplificateur pour EDFA [G]

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Formule

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Gain total de l'amplificateur pour EDFA

Formule

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

Exemple

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

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Gain total de l'amplificateur pour EDFA Solution

ÉTAPE 0: Résumé du pré-calcul

Formule utilisée

Gain total de l'amplificateur pour un EDFA = Facteur de confinement*exp(int((Section efficace des émissions*Densité de population de niveau énergétique plus élevé-Section transversale d'absorption*Densité de population à niveau d’énergie inférieur)*x,x,0,Longueur de fibre))
G = Γ_s*exp(int((σs^e*N₂-σs^a*N₁)*x,x,0,L))
Cette formule utilise 2 Les fonctions, 7 Variables

Fonctions utilisées

exp - Dans une fonction exponentielle, la valeur de la fonction change d'un facteur constant pour chaque changement d'unité dans la variable indépendante., exp(Number)
int - L'intégrale définie peut être utilisée pour calculer la zone nette signée, qui est la zone au-dessus de l'axe des x moins la zone en dessous de l'axe des x., int(expr, arg, from, to)

Variables utilisées

Gain total de l'amplificateur pour un EDFA - Le gain total de l'amplificateur pour un EDFA est un paramètre crucial pour déterminer les performances et l'efficacité d'un EDFA dans l'amplification des signaux optiques dans les systèmes de communication par fibre optique.
Facteur de confinement - Le facteur de confinement est une mesure de l'efficacité avec laquelle le signal optique est confiné dans le cœur dopé de la fibre.
Section efficace des émissions - (Mesuré en Mètre carré) - La section efficace d'émission fait référence à la mesure de l'efficacité avec laquelle les ions erbium émettent des photons à une longueur d'onde spécifique.
Densité de population de niveau énergétique plus élevé - (Mesuré en Cent / mètre carré) - La densité de population de niveau d'énergie supérieur représente la densité de population de niveau d'énergie inférieur impliquée dans le processus d'amplification.
Section transversale d'absorption - (Mesuré en Mètre carré) - La section efficace d'absorption fait référence à la mesure de l'efficacité avec laquelle les ions erbium absorbent la lumière à une longueur d'onde spécifique.
Densité de population à niveau d’énergie inférieur - (Mesuré en Cent / mètre carré) - La densité de population de niveau d'énergie inférieur représente la densité de population de niveau d'énergie inférieur impliquée dans le processus d'amplification.
Longueur de fibre - (Mesuré en Mètre) - La longueur de fibre est définie comme la longueur totale du câble à fibre.

ÉTAPE 1: Convertir les entrées en unité de base

Facteur de confinement: 20 --> Aucune conversion requise
Section efficace des émissions: 15 Mètre carré --> 15 Mètre carré Aucune conversion requise
Densité de population de niveau énergétique plus élevé: 13 Cent / mètre carré --> 13 Cent / mètre carré Aucune conversion requise
Section transversale d'absorption: 25 Mètre carré --> 25 Mètre carré Aucune conversion requise
Densité de population à niveau d’énergie inférieur: 12 Cent / mètre carré --> 12 Cent / mètre carré Aucune conversion requise
Longueur de fibre: 1.25 Mètre --> 1.25 Mètre Aucune conversion requise

ÉTAPE 2: Évaluer la formule

Remplacement des valeurs d'entrée dans la formule

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))

Évaluer ... ...

G = 4.73489962714911E-35

ÉTAPE 3: Convertir le résultat en unité de sortie

4.73489962714911E-35 --> Aucune conversion requise

RÉPONSE FINALE

4.73489962714911E-35 ≈ 4.7E-35 <-- Gain total de l'amplificateur pour un EDFA

(Calcul effectué en 00.004 secondes)

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Crédits

Créé par Zaheer Cheikh

Collège d'ingénierie Seshadri Rao Gudlavalleru (SRGEC), Gudlavalleru

Zaheer Cheikh a créé cette calculatrice et 10+ autres calculatrices!

Vérifié par banuprakash

Collège d'ingénierie Dayananda Sagar (DSCE), Bangalore

banuprakash a validé cette calculatrice et 25+ autres calculatrices!

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Gain total de l'amplificateur pour EDFA

Aller Gain total de l'amplificateur pour un EDFA = Facteur de confinement*exp(int((Section efficace des émissions*Densité de population de niveau énergétique plus élevé-Section transversale d'absorption*Densité de population à niveau d’énergie inférieur)*x,x,0,Longueur de fibre))

Courant photo généré par la puissance optique incidente

Aller Courant photo généré par la puissance optique incidente = Réactivité du photodétecteur pour le canal M*Puissance de Mth Channel+sum(x,1,Nombre de canaux,Réactivité du photodétecteur pour le canal N*Transmittivité du filtre pour le canal N*Puissance dans le Nième canal)

Déphasage du Jème Canal

Aller Déphasage Jème Canal = Paramètre non linéaire*Durée d'interaction effective*(Puissance du Jème signal+2*sum(x,1,Gamme d'autres chaînes sauf J,Puissance du signal Mth))

Efficacité quantique externe

Aller Efficacité quantique externe = (1/(4*pi))*int(Transmissivité de Fresnel*(2*pi*sin(x)),x,0,Cône d'angle d'acceptation)

Dispersion optique

Aller Dispersion des fibres optiques = (2*pi*[c]*Constante de propagation)/Longueur d'onde de la lumière^2

Durée d'interaction effective

Aller Durée d'interaction effective = (1-exp(-(Perte d'atténuation*Longueur de fibre)))/Perte d'atténuation

Perte de puissance dans la fibre

Aller Fibre de perte de puissance = La puissance d'entrée*exp(Coefficient d'atténuation*Longueur de fibre)

Diamètre de fibre

Aller Diamètre de la fibre = (Longueur d'onde de la lumière*Nombre de modes)/(pi*Ouverture numérique)

Déphasage non linéaire

Aller Déphasage non linéaire = int(Paramètre non linéaire*Puissance optique,x,0,Longueur de fibre)

Nombre de modes

Aller Nombre de modes = (2*pi*Rayon du noyau*Ouverture numérique)/Longueur d'onde de la lumière

Pouls gaussien

Aller Impulsion gaussienne = Durée de l'impulsion optique/(Longueur de fibre*Dispersion des fibres optiques)

Changement Brillouin

Aller Changement Brillouin = (2*Index des modes*Vitesse acoustique)/Longueur d'onde de la pompe

Degré de biréfringence modale

Aller Degré de biréfringence modale = modulus(Indice de mode X-Indice de mode Y)

Durée du battement

Aller Durée du battement = Longueur d'onde de la lumière/Degré de biréfringence modale

Diffusion de Rayleigh

Aller Diffusion de Rayleigh = Constante de fibre/(Longueur d'onde de la lumière^4)

Longueur de fibre

Aller Longueur de fibre = Vitesse de groupe*Retard de groupe

Vitesse de groupe

Aller Vitesse de groupe = Longueur de fibre/Retard de groupe

Coefficient d'atténuation des fibres

Aller Coefficient d'atténuation = Perte d'atténuation/4.343

Nombre de modes utilisant la fréquence normalisée

Aller Nombre de modes = Fréquence normalisée^2/2

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