Ganho total do amplificador para EDFA Solução

ETAPA 0: Resumo de pré-cálculo
Fórmula Usada
Ganho total do amplificador para um EDFA = Fator de Confinamento*exp(int((Seção transversal de emissões*Densidade Populacional de Nível Energético Superior-Seção Transversal de Absorção*Densidade Populacional de Nível Energético Inferior)*x,x,0,Comprimento da fibra))
G = Γs*exp(int((σse*N2-σsa*N1)*x,x,0,L))
Esta fórmula usa 2 Funções, 7 Variáveis
Funções usadas
exp - Em uma função exponencial, o valor da função muda por um fator constante para cada mudança unitária na variável independente., exp(Number)
int - A integral definida pode ser usada para calcular a área líquida sinalizada, que é a área acima do eixo x menos a área abaixo do eixo x., int(expr, arg, from, to)
Variáveis Usadas
Ganho total do amplificador para um EDFA - O ganho total do amplificador para um EDFA é um parâmetro crucial na determinação do desempenho e da eficiência de um EDFA no reforço de sinais ópticos em sistemas de comunicação de fibra óptica.
Fator de Confinamento - O Fator de Confinamento é uma medida de quão efetivamente o sinal óptico está confinado dentro do núcleo dopado da fibra.
Seção transversal de emissões - (Medido em Metro quadrado) - A seção transversal de emissão refere-se à medida da eficácia com que os íons de érbio emitem fótons em um comprimento de onda específico.
Densidade Populacional de Nível Energético Superior - (Medido em Cem / metro quadrado) - A Densidade Populacional de Nível de Energia Superior representa a densidade populacional de nível de energia mais baixo envolvida no processo de amplificação.
Seção Transversal de Absorção - (Medido em Metro quadrado) - A seção transversal de absorção refere-se à medida da eficácia com que os íons de érbio absorvem luz em um comprimento de onda específico.
Densidade Populacional de Nível Energético Inferior - (Medido em Cem / metro quadrado) - A Densidade Populacional de Nível de Energia Inferior representa a densidade populacional de nível de energia mais baixo envolvida no processo de amplificação.
Comprimento da fibra - (Medido em Metro) - O comprimento da fibra é definido como o comprimento total do cabo de fibra.
ETAPA 1: Converter entrada (s) em unidade de base
Fator de Confinamento: 20 --> Nenhuma conversão necessária
Seção transversal de emissões: 15 Metro quadrado --> 15 Metro quadrado Nenhuma conversão necessária
Densidade Populacional de Nível Energético Superior: 13 Cem / metro quadrado --> 13 Cem / metro quadrado Nenhuma conversão necessária
Seção Transversal de Absorção: 25 Metro quadrado --> 25 Metro quadrado Nenhuma conversão necessária
Densidade Populacional de Nível Energético Inferior: 12 Cem / metro quadrado --> 12 Cem / metro quadrado Nenhuma conversão necessária
Comprimento da fibra: 1.25 Metro --> 1.25 Metro Nenhuma conversão necessária
ETAPA 2: Avalie a Fórmula
Substituindo valores de entrada na fórmula
G = Γs*exp(int((σse*N2-σsa*N1)*x,x,0,L)) --> 20*exp(int((15*13-25*12)*x,x,0,1.25))
Avaliando ... ...
G = 4.73489962714911E-35
PASSO 3: Converta o Resultado em Unidade de Saída
4.73489962714911E-35 --> Nenhuma conversão necessária
RESPOSTA FINAL
4.73489962714911E-35 4.7E-35 <-- Ganho total do amplificador para um EDFA
(Cálculo concluído em 00.004 segundos)

Créditos

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Criado por Zaheer Sheik
Faculdade de Engenharia Seshadri Rao Gudlavalleru (SRGEC), Gudlavalleru
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Verificado por banuprakash
Faculdade de Engenharia Dayananda Sagar (DSCE), Bangalore
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19 Parâmetros de modelagem de fibra Calculadoras

Ganho total do amplificador para EDFA
​ Vai Ganho total do amplificador para um EDFA = Fator de Confinamento*exp(int((Seção transversal de emissões*Densidade Populacional de Nível Energético Superior-Seção Transversal de Absorção*Densidade Populacional de Nível Energético Inferior)*x,x,0,Comprimento da fibra))
Corrente Fotográfica Gerada para Potência Óptica do Incidente
​ Vai Fotocorrente gerada para energia óptica incidente = Responsividade do Fotodetector para o Canal M*Poder do Canal Mth+sum(x,1,Número de canais,Responsividade do Fotodetector para o Canal N*Filtrar Transmitividade para Canal N*Potência no enésimo canal)
Mudança de Fase do Jº Canal
​ Vai Canal J de mudança de fase = Parâmetro não linear*Duração efetiva da interação*(Potência do J-ésimo sinal+2*sum(x,1,Gama de outros canais, exceto J,Potência do sinal Mth))
Eficiência Quântica Externa
​ Vai Eficiência Quântica Externa = (1/(4*pi))*int(Transmissividade Fresnel*(2*pi*sin(x)),x,0,Cone de Ângulo de Aceitação)
Duração efetiva da interação
​ Vai Duração efetiva da interação = (1-exp(-(Perda de atenuação*Comprimento da fibra)))/Perda de atenuação
Perda de energia em fibra
​ Vai Fibra de perda de energia = Potência de entrada*exp(Coeficiente de Atenuação*Comprimento da fibra)
Mudança de fase não linear
​ Vai Mudança de fase não linear = int(Parâmetro não linear*Potência óptica,x,0,Comprimento da fibra)
Dispersão óptica
​ Vai Dispersão de Fibra Óptica = (2*pi*[c]*Constante de propagação)/Comprimento de onda da luz^2
Diâmetro da fibra
​ Vai Diâmetro da Fibra = (Comprimento de onda da luz*Número de modos)/(pi*Abertura numerica)
Número de modos
​ Vai Número de modos = (2*pi*Raio do Núcleo*Abertura numerica)/Comprimento de onda da luz
Pulso gaussiano
​ Vai Pulso Gaussiano = Duração do pulso óptico/(Comprimento da fibra*Dispersão de Fibra Óptica)
Mudança Brillouin
​ Vai Mudança Brillouin = (2*Índice de modo*Velocidade Acústica)/Comprimento de onda da bomba
Grau de Birrefringência Modal
​ Vai Grau de Birrefringência Modal = modulus(Índice de modo X-Índice de modo Y)
Duração da batida
​ Vai Duração da batida = Comprimento de onda da luz/Grau de Birrefringência Modal
Dispersão de Rayleigh
​ Vai Dispersão de Rayleigh = Constante de fibra/(Comprimento de onda da luz^4)
Comprimento da fibra
​ Vai Comprimento da fibra = Velocidade do grupo*Atraso de grupo
Velocidade do grupo
​ Vai Velocidade do grupo = Comprimento da fibra/Atraso de grupo
Coeficiente de atenuação de fibra
​ Vai Coeficiente de Atenuação = Perda de atenuação/4.343
Número de modos usando frequência normalizada
​ Vai Número de modos = Frequência Normalizada^2/2

Ganho total do amplificador para EDFA Fórmula

Ganho total do amplificador para um EDFA = Fator de Confinamento*exp(int((Seção transversal de emissões*Densidade Populacional de Nível Energético Superior-Seção Transversal de Absorção*Densidade Populacional de Nível Energético Inferior)*x,x,0,Comprimento da fibra))
G = Γs*exp(int((σse*N2-σsa*N1)*x,x,0,L))
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