‫פרק ‪ :3‬שאלות הכנה‬ ‫א‪ .‬רקע תיאורטי‬ ‫שאלה ‪:1‬‬ ‫הסבירו מדוע במגבר ארביום יש הבדל בין עקום הבליעה לעקום הפליטה‪.‬‬ ‫שאלה ‪:2‬‬ ‫מהו האורך של סיב הארביום בעל מקדם הבליעה של ‪ 30 dB/m‬הדרוש לכך שהספק‬ ‫האופטי במוצא של הסיב יהיה שווה לחצי מההספק ההתחלתי‪ .‬האם האורך הדרוש של הסיב‬ ‫תלוי בהספק הכניסה? הסבירו‪.‬‬ ‫שאלה ‪:3‬‬ ‫הסבירו )על סמך מקור ]‪ ([1‬כיצד עובד איזולטור אופטי‪.‬‬ ‫שאלה ‪:4‬‬ ‫חשבו את מקדם החזרה לעוצמה מקצה "פתוח" )לא מחובר ונמצא באוויר( של סיב‬ ‫אופטי בעל מקדם שבירה ‪ .n=1.47‬הציעו דרכים להקטנת ההחזרה הזו‪.‬‬ ‫שאלה ‪:5‬‬ ‫הסבירו מדוע בחלק מהמחברים )מסוג ‪ (APC‬חותכים את הקצה של הסיב בזווית של ‪8‬‬ ‫מעלות‪.‬‬ ‫שאלה ‪:6‬‬ ‫הסבירו את השוני בדרישות שבין סוגי המגברים השונים כפי שמופיע בטבלה המוצגת‬ ‫בעמוד ‪.11‬‬ ‫שאלה ‪:7‬‬ ‫בהנחה כי סריג של מקדם שבירה מורכב משני מקטעים בעלי רוחב שווה )‪ (d‬ומקדם‬ ‫שבירה שונה )‪ (n1 , n2‬חשבו את תנאי בראג )התדר בו כל ההחזרות יתחברו קוהרנטית(‪ .‬מה ישפיע‬ ‫על הרוחב הספקטרלי של אזור בראג ‪,‬בו מתקבלת החזרה?‬ ‫ניתן להיעזר בפרק המתאים של מקור ]‪.[1‬‬ ‫‪15‬‬ ‫שאלה ‪:8‬‬ ‫קבלו את הביטוים הבאים למקדם ההגבר לאות ומקדם הבליעה לשואב כתלות בעוצמות‬ ‫האות והשואב‪:‬‬ ‫‪,‬‬ ‫)‬ ‫‪.‬‬ ‫כאשר העוצמות המנורמלות‬ ‫‪ηI p '−1‬‬ ‫' ‪1 + I p '+ I s‬‬ ‫‪η‬‬ ‫(' ‪1+ I s‬‬ ‫‪η +1‬‬ ‫' ‪1 + I p '+ I s‬‬ ‫‪I s ' = I s I s , sat‬‬ ‫‪γ = NT σ a‬‬ ‫‪α = NT σ p‬‬ ‫‪,‬‬ ‫‪I p ' = I p I p , sat‬‬ ‫ועוצמות הרוויה‬ ‫‪I p ,sat = hν p σ pτ ,‬‬ ‫‪I s ,sat = hvs (σ e + σ a )τ .‬‬ ‫מוגדרות ע"י‬ ‫‪ τ‬הוא זמן החיים הספונטאני של רמה ‪τ = 1 A21 :2‬‬ ‫רמז‪:‬‬ ‫פתרו את משוואות הקצב בהנחת מצב יציב‪ ,‬כלומר צפיפות אוכלוסין קבועה בכל הרמות‪:‬‬ ‫‪dN i dt = 0‬‬ ‫בנוסף השתמשו בעובדה כי מעבר לא קרינתי מרמה ‪ 3‬לרמה ‪ 2‬הוא מהיר מאוד‪ ,‬לכן‬ ‫אפשר להניח שמתקיים‪ A32 >> W31 , A32 >> W13 :‬ו ‪. A32 >> A31‬‬ ‫‪16‬‬ ‫שאלה ‪:9‬‬ ‫בנספח קבלנו את הביטוי הבא למקדם ההגבר‪:‬‬ ‫‪1 dPs (ηPp '−1)α s‬‬ ‫=‬ ‫' ‪Ps dz 1 + Pp '+ Ps‬‬ ‫≡‪γ‬‬ ‫הראו כי ניתן להציג את מקדם ההגבר בצורה הבאה‪:‬‬ ‫‪γ0‬‬ ‫*‬ ‫‪1 + Ps P s ,sat‬‬ ‫≡‪γ‬‬ ‫ומצאו ביטוי להספק הרוויה החדש ‪ Ps ,sat‬ולמקדם ההגבר לאות קטן ‪) γ 0‬הוא אינו תלוי בהספק‬ ‫*‬ ‫האות אך תלוי בהספק השאיבה(‪.‬‬ ‫שאלה ‪:10‬‬ ‫רשמו את הספק המוצא של המגבר כפונקציה של הספק השאיבה בנקודה בה ההגבר‬ ‫הכולל יורד למחצית מערכו המקסימלי )הנקודה הזאת נקראת נקודת הרוויה של המגבר השלם(‪.‬‬ ‫רמז‪:‬‬ ‫בצעו אינטגרציה של משוואת ההתפשטות של האות לאורך המגבר שמופיעה‬ ‫במשוואות )∗( בסוף נספח א' )בהנחה שהשאיבה היא חזקה וקבועה לאורכו(‪.‬‬ ‫‪17‬‬ ‫ב‪ .‬הכנה פרקטית‬ ‫השאלות הבאות קריטיות לשם ניהול שוטף של הניסוי‪ .‬אנא ודאו שליטתכם בתשובות להן‪ .‬אם‬ ‫אינכם בטוחים בחלק מן התשובות‪ ,‬פנו אל מדריך המעבדה בתחילת הניסוי לקבלת הבהרות‪.‬‬ ‫יש להקפיד לקרוא את פרק ‪ – 4‬מהלך הניסוי לפני תחילת המענה על שאלות אלו‪.‬‬ ‫שאלה ‪1‬‬ ‫התבוננו בשלבי הכיול המופיעים מעט לפני סעיף ‪ .4.4.1‬נניח שברצוננו לבצע כיול הדדי בין שני‬ ‫מכשירים אשר קריאת שניהם ליניארית ותגובת שניהם עוברת דרך הראשית )בסקלה ליניארית(‪.‬‬ ‫א‪ .‬נניח כי במדידה אחת קיבלנו קריאה של ‪ 1dm‬במכשיר א' ו‪ 2dbm -‬במכשיר ב'‪ .‬כעת אנו‬ ‫מודדים ‪ 2dm‬במכשיר א'‪ ,‬מה הקריאה הצפויה במכשיר ב'?‬ ‫ב‪ .‬כמה נקודות נדרש למדוד על מנת להגדיר היטב את גרף הכיול? )נקודה אחת מושגת ע"י ביצוע‬ ‫מדידה אחת בתנאים זהים בשני המכשירים(‬ ‫שאלה ‪2‬‬ ‫התבוננו בסעיף ‪.4.4.1‬‬ ‫האם במוצא המגבר נפלט הסיגנל המוגבר בלבד? באיזה מכשיר כדאי למדוד את הספק הסיגנל‬ ‫במוצא )מד הספק אופטי‪ ,‬או נתח ספקטרום(? מדוע?‬ ‫שאלה ‪3‬‬ ‫למגבר האופטי שישמש אותנו במעבדה יש כניסה ויציאה – בסמוך לכל אחת מהן מוצב איזולטור‬ ‫המאפשר זרימת אור בכיוון הנכון בלבד‪ .‬על קופסת המגבר לא מצוין איזה מבין ההדקים משמש‬ ‫ככניסה ואיזה ליציאה‪.‬‬ ‫נניח שברשותכם המגבר )השאוב( ומד הספק אופטי בלבד‪) .‬בפרט לא קיים ברשותכם מקור‬ ‫סיגנל‪ (.‬כיצד תוכלו בניסוי פשוט לזהות איזה מבין ההדקים הינו כניסת המגבר ואיזה משמש‬ ‫כיציאה?‬ ‫שאלה ‪4‬‬ ‫התבוננו בסעיף ‪.4.4.2‬‬ ‫בתחילת סעיף ‪ 4.4‬נגדיר מרווח תדרים המתאים לכל מדידה שבה נרצה לבחון את הסיגנל במוצא‪.‬‬ ‫בסעיף ‪ 4.4.2‬ברצוננו להבחין בתמונה אופטית אחרת לגמרי‪ .‬העזרו בפרק ‪ 2‬וקבעו מה התחום‬ ‫הספקטרלי שיש להגדיר לנתח הספקטרום בסעיף זה‪.‬‬ ‫‪18‬‬ ‫שאלה ‪5‬‬ ‫תופעה מוכרת היא שכאשר בונים לייזר סביב תווך מגביר המתאפיין בהרחבה הומוגנית תתקבל‬ ‫פליטת אור באורך גל יחיד‪ .‬לעומת זאת‪ ,‬אם בלייזר תווך בעל הרחבה אי הומוגנית עשויה‬ ‫להתקבל פליטה במספר אופנים‪ .‬אבל‪ ,‬חשוב להבין שסוג ההרחבה הוא תכונה של התווך ולא של‬ ‫הלייזר‪.‬‬ ‫ההבדל בין סוגי ההרחבה בא לידי ביטוי באופן שבו רווית ההגבר באורך גל אחד תשפיע על ההגבר‬ ‫שחווים אורכי גל אחרים‪ .‬אם נכניס סיגנל חזק מספיק לתווך בעל הרחבה הומוגנית‪ ,‬כך שההגבר‬ ‫עבורו יתרווה‪ ,‬יתרווה גם ההגבר עבור אורכי גל השונים מן הסיגנל המרווה‪ .‬בתווך בעל הרחבה אי‬ ‫הומוגנית ההגבר באורכי גל אחרים לא יושפע כלל מרווית הגבר הסיגנל‪.‬‬ ‫א‪ .‬נתבונן במגבר אשר מוכנס אליו סיגנל באורך גל נתון‪ .‬כיצד ישתנו הפרמטרים הבאים עם‬ ‫הגדלת הסיגנל בכניסה – בהרחבה הומוגנית? בהרחבה אי הומוגנית?‬ ‫‪ (1‬הספק הסיגנל במוצא המגבר‪.‬‬ ‫‪ (2‬ההגבר שחווה הסיגנל‪.‬‬ ‫‪ (3‬ההגבר שחווים אורכי גל השונים מן הסיגנל‪.‬‬ ‫‪ (4‬הספק ה‪ ASE-‬במוצא המגבר עבור אורכי גל השונים מן הסיגנל‪.‬‬ ‫ב‪ .‬התבוננו בסעיפים ‪ 4.4.3‬ו‪.4.5.1 -‬‬ ‫כיצד ניתן להסיק מכל אחד מן הסעיפים האם המגבר מתאפיין בהרחבה הומוגנית או‬ ‫לא? אם כך‪ ,‬כיצד נכון לבחור את התחום הספקטרלי בנתח המתאים לסעיף ‪?4.4.3‬‬ ‫שאלה ‪6‬‬ ‫התבוננו בסעיף ‪.4.4.4‬‬ ‫א‪ .‬מה יקרה להגבר המגבר אם נגדיל את הספק הסיגנל בכניסתו במספר ‪-db‬ים עבור סיגנל‬ ‫המהווה "אות קטן"? "אות גדול"?‬ ‫ב‪ .‬כאשר נגדיל את הספק הסיגנל בכניסה ב‪ ,X db -‬כיצד ישתנה הספק הסיגנל במוצא עבור‬ ‫אות קטן? מה יהיה ההבדל בתגובת הסיגנל במוצא להגדלה כאשר בכניסה אות גדול?‬ ‫ג‪ .‬כיצד תוכלו לבדוק במעבדה אם ההספק המוכנס כרגע למגבר הינו "קטן" או "גדול"?‬ ‫שאלה ‪7‬‬ ‫התבוננו בסעיף ‪.4.4.7‬‬ ‫נקודת הרוויה של מגבר מוגדרת כנקודה שבה הגבר הסיגנל קטן פי ‪) 2‬ב‪ (3db -‬לעומת ההגבר‬ ‫לאות קטן שלו‪.‬‬ ‫ברשותכם מגבר אשר באפשרותכם לשלוט בעוצמת הסיגנל בכניסתו ולמדוד את עוצמת הסיגנל‬ ‫במוצאו‪ .‬בשלב ההתחלתי אינכם יודעים מה הגבר המגבר לאות קטן ולא מה תחום ההספקים‬ ‫שמהווה אות קטן עבור המגבר‪ .‬הגדירו מה סדר הפעולות אשר עליכם לבצע על מנת למצוא את‬ ‫הספק הסיגנל במוצא המגבר בנקודת הרוויה‪.‬‬ ‫‪19‬‬ ‫שאלה ‪8‬‬ ‫התבוננו בסעיף ‪.4.6.1‬‬ ‫א‪ .‬מה יקבע את הרוחב הספקטרלי של האור הנפלט מן הלייזר לפני הגעתו לסף לזירה? מה‬ ‫יקבע את הרוחב זה לאחר הוצאת הפילטר מן הלייזר?‬ ‫ב‪ .‬מה השינוי היסודי שצריך לחול בספקטרום הפליטה של הלייזר לאחר שעבר את סף‬ ‫הלזירה?‬ ‫‪20‬‬ ‫פרק ‪ :4‬מהלך הניסוי‬ ‫בשני החלקים הראשונים של הניסוי נחקור את תכונותיו החשובות של המגבר האופטי‬ ‫המשמש במערכות לתקשורת ‪ -‬מגבר סיב ארביום )‪ :(EDFA‬תכונות ההגברה ותכונות הרעש‪.‬‬ ‫לתכונות האלה השפעה מכרעת על הביצועים של מגברי ארביום במערכות לתקשורת אופטית ועל‬ ‫הביצועים של לייזרי סיבים‪ .‬בחלק השלישי של הניסוי עליכם לבנות לייזר סיב טבעתי ולחקור את‬ ‫תכונותיו‪ .‬אולם‪ ,‬לפני ביצוע הניסוי כדאי להעניק תשומת לב למספר נושאים‪ .‬לשם כך הקדשנו‬ ‫את שלושת הסעיפים הראשונים‪.‬‬ ‫‪ 4.1‬עקרונות כלליים בעריכת ניסויים‬ ‫בסעיף זה בחרנו להדגיש שני עקרונות כלליים החשובים גם לניסוי הנוכחי‪.‬‬ ‫ביצוע מדידות בצפיפות משתנה – כאשר מאפיינים בניסוי פונקציה אשר האופיין שלה‬ ‫מאוד לא ליניארי )למשל אופיין של לייזר בסביבת הסף(‪ ,‬לעיתים קרובות ביצוע מדידות בצפיפות‬ ‫אחידה יגרום לאובדן רב של אינפורמציה‪ .‬במקומות בהם המשתנה התלוי משתנה בצורה תלולה‬ ‫חשוב להגדיל את צפיפות המדידות‪ .‬במילים אחרות‪ ,‬בהגדרת תכנית המדידה אין להסתפק‬ ‫בהגדרת צעד מינימאלי למשתנה הבלתי תלוי‪ ,‬אלא להגדיר גם צעד מינימלי למשתנה התלוי‬ ‫ולבחור בצפוף מבין השניים‪.‬‬ ‫ביצוע מדידות בפיזור לוגריתמי – כאשר חלק מפרמטרי הניסוי יכולים להשתנות על פני‬ ‫טווח רחב של סדרי גודל חשוב לפעמים לבצע מדידות בפיזור לוגריתמי שמטרתן לכסות את כל‬ ‫תחום סדרי הגודל‪ .‬עקרון זה חשוב במיוחד כאשר ברצוננו לאפיין תהליכי רוויה שונים‪ .‬כך למשל‪,‬‬ ‫אם באפשרותנו לשנות פרמטר בתחום ‪ ,0.001A-A‬פריסת נקודות המדידה בתחום ‪0.1A-0.9A‬‬ ‫"מכסה" את תחום המדידה בצורה נאה בהתבוננות ליניארית אך "מפספסת" שני סדרי גודל של‬ ‫טווח הפרמטרים‪ .‬חשוב היה לבחור נקודות קרובות בהרבה לערך ‪ 0.001A‬על מנת לא להסתיר‬ ‫תהליכים אשר עלולים להופיע בסביבה זו‪.‬‬ ‫כיול – כאשר נבצע אותה מדידה בדיוק באותם תנאים בעזרת שני מכשירי מדידה שונים‬ ‫סביר להניח שקריאת שני המכשירים לא תהיה זהה לחלוטין‪ .‬נוסף על תהליכים אקראיים בזמן‬ ‫)רעש( שעלולים לגרום להבדלים כאלו‪ ,‬ניתן יהיה להבחין בהסחה קבועה בזמן אשר מקורה באי‬ ‫דיוק של המכשירים‪ .‬כאשר‪,‬אם כן‪ ,‬בניסוי מתבצעת השוואה בין קריאה של שני מכשירים כאלו‬ ‫חשוב לאפיין את הסטייה ההדדית ביניהם על מנת שזו לא תטה את מסקנות הניסוי‪ .‬פעולה זו‬ ‫נקראת כיול‪.‬‬ ‫לשם כיול הדדי בין שני מכשירים נדרש לבצע סדרת מדידות זהות בשניהם וליצור טבלא או‬ ‫נוסחה המקשרת בין קריאת מכשיר אחד לקריאה הצפויה במכשיר השני‪ .‬בהמשך העבודה כדאי‬ ‫יהיה לתרגם את קריאות כל המכשירים לקריאה הצפויה של המכשיר המדויק מביניהם ולעשות‬ ‫שימוש בערכים אלו‪.‬‬ ‫‪21‬‬ ‫‪ 4.2‬הרגלי עבודה חשובים בשימוש בסיבים אופטיים‬ ‫ניקוי קצוות הסיבים – על מנת לאפשר חיבור וניתוק דינמי של אלמנטים אופטיים שונים‪,‬‬ ‫בקצוות הסיבים המחוברים למרביתם קיים מחבר מתאים‪ .‬קצוות אלו יכולים להתלכלך בקלות‪.‬‬ ‫שימוש שותף במחברים אשר קצוותיהם מלוכלכים עלול לגרור ניחותים גדולים שאינם קבועים‬ ‫ולפגוע בצורה ניכרת באיכות ואמינות המדידות‪.‬‬ ‫מומלץ לנקות את כל הקצוות בעזרת מתקן מתאים הנמצא במעבדה לפני השימוש הראשון בכל‬ ‫אלמנט אופטי בניסוי‪ .‬אין צורך לבצע ניקיון חוזר במהלך הניסוי אלא אם אלמנט מסויים חובר‬ ‫בטעות לאלמנט אחר אשר לא נוקה )ואז יש לנקות את שניהם(‬ ‫ניתוק וחיבור סיבים חשוכים בלבד – כאשר מחברים או מנתקים מחברי סיבים עלול‬ ‫להיווצר מהוד רגעי בין שני קצוות הסיב הסמוכים‪ .‬אם בסיבים האמורים קיים סיגנל אופטי‪,‬‬ ‫מהוד זה עלול לגרור הצטברות של עוצמת הארה גבוהה אשר‪ ,‬ביחוד בנוכחות לכלוך‪ ,‬עלולה לגרור‬ ‫התחממות ניכרת של הסיב ופגיעה תרמית בלתי הפיכה‪ .‬לכן‪ ,‬לפני כל חיבור או ניתוק של סיב‬ ‫חשוב לוודא שאינו מואר‪ .‬יש לכבות את כל הלייזרים המאירים אותו וכן מקורות אור אחרים כגון‬ ‫פליטה ספונטנית של מגברים‪.‬‬ ‫‪ 4.3‬מיכשור ורכיבים אופטיים‬ ‫נתח ספקטרום אופטי מורכב ממונוכרומאטור )נובע מהמלה ‪ monochromatic‬ופירושו‬ ‫אור בעל אורך גל)צבע( אחיד( שמורכב מגלאי אופטי‪ ,‬סדק‪ ,‬ומעגלי בקרה ותצוגה אלקטרוניים‪.‬‬ ‫מערכת אופטית כזאת מוצגת בשרטוט הבא‪:‬‬ ‫‪22‬‬ ‫החלק המרכזי של המערכת הינו סריג עקיפה‪ .‬זהו לוח זכוכית עם חריצים מחזוריים דקים‪.‬‬ ‫חריצים אלו יוצרים מבנה מחזורי של מקדם השבירה כך שזווית הפיזור של הגל תלויה באורך‬ ‫הגל כפי שמתקבל במנסרה‪ .‬הסיבה לאפקט זה נובעת מכיוון שהעוצמה שמתקבלת נעשית‬ ‫מכסימלית בכיוון שבו מתקבלת התאבכות בונה מכל ההחזרות‪ .‬כיוון זה יהיה תלוי באורך הגל‪.‬‬ ‫מטרת סדק המוצא של המונוכרומאטור )הנמצא בכניסה לגלאי( הינה לסנן את אחד מאורכי הגל‬ ‫מתוך הספקטרום של האות האופטי בכניסה‪ .‬ע"י הזזת הסדק או סיבוב הסריג נתן לבחור בכל‬ ‫פעם תדר אחר ולמדוד את עוצמתו‪ .‬לפיכך‪ ,‬משמשת המערכת למדידת הספקטרום של הגל‪.‬‬ ‫מד הספק אופטי מורכב מגלאי אופטי ומעגלים אלקטרוניים למדידת אות חשמלי‬ ‫ולתצוגה‪ .‬הגלאי האופטי הוא פוטודיודה מחומר מוליך למחצה‪ .‬סוג המוליך למחצה תלוי באורך‬ ‫הגל שרוצים למדוד‪ .‬עבור אורך גל של ‪ 1550nm‬משתמשים בד"כ בגלאי מסוג ‪ .InP‬הפוטונים‬ ‫שנבלעים בגלאי גורמים לזרם יחסי להספק האור‪ .‬זרם זה נמדד ע"י מערכת אלקטרונית ומוצג‬ ‫ביחידות של הספק אופטי‪ .‬השלבים העיקרים בתהליך המדידה הם הגברה של האות החשמלי‪,‬‬ ‫המרת הזרם למתח‪ ,‬המרה של האות האנלוגי לספרתי‪ ,‬חישוב ההספק האופטי והצגתו ע"י‬ ‫מיקרו‪-‬מחשב המשתמש בעקום היענות לתדר של הגלאי השמור בזיכרון‪.‬‬ ‫לייזר ‪ - Distributed Feedback) DFB‬משוב מפולג( הינו לייזר מוליך למחצה שלוזר‬ ‫באופן אורכי בודד לעומת לייזר מל"מ רגיל בעל מהוד ‪ Fabry-Perot‬שיכול ללזור בו זמנית‬ ‫במספר אופנים אורכיים וסובל מחוסר יציבות ספקטראלית‪ .‬תכונות אלו של לייזר ה‪DFB-‬‬ ‫מושגות ע"י המבנה המיוחד שלו‪ .‬ללייזר מכניסים פילטר אופטי ע"י יצירת מבנה מחזורי של‬ ‫מקדם שבירה או אפנון של הגבר בצורה מחזורית‪ .‬מבנה זה יוצר משוב מפולג לעומת משוב‬ ‫הממוקם במראות לייזר מסוג ‪ .Fabry-Perot‬ניתוח לייזר ‪ DFB‬מבוסס על שיטת משוואות‬ ‫מצומדות לאופנים הנעים בכיוונים הפוכים בתוך מוליך הגל ומפורט בספר של יריב )מקור ]‪.([1‬‬ ‫בנספח ריכזנו דפי נתונים של רכיבים אופטיים בהם נשתמש בניסוי ‪:‬‬ ‫‪Isolator,‬‬ ‫‪ Circulator Coupler ,Connectors,‬ולייזרי מל"מ )לייזר ‪ DFB‬ולייזר שואב(‪ .‬בדפי הנתונים של‬ ‫הרכיבים מופיעים פרמטרים חשובים כגון‪:‬‬ ‫‪ - (Forward Loss) Insertion Loss‬זהו מקדם ההנחתה של הרכיב ביחידות של ‪.dB‬‬ ‫‪ - Return Loss‬מקדם ההחזרה של הרכיב‪ ,‬כלומר ההספק האופטי שחוזר מהרכיב‬ ‫ביחידות של ‪ dBm‬שווה להספק בכניסה )ב ‪ (dBm‬פחות מקדם ה‪) Return Loss-‬ב ‪.(dB‬‬ ‫‪ (Polarization Dependent Loss) PDL‬נותן את תלות מקדם ההעברה בקיטוב האור‪.‬‬ ‫כלומר‪ ,‬זהו השינוי המכסימלי בעוצמת המוצא )ביחידות של ‪ (dB‬כאשר משנים את הקיטוב של‬ ‫האור בכניסת ההתקן‪.‬‬ ‫‪ - (Backward Loss) Isolation‬ההפרש בין מקדם ההעברה בכיוון ההתקדמות למקדם‬ ‫ההעברה של גלים הנעים בכיוון ההפוך‪.‬‬ ‫‪23‬‬ ‫‪ 4.4‬תכונות הגברה של מגבר ארביום‬ ‫לביצוע המדידות נחבר מקור אות אופטי בכניסת המגבר ונחבר למכשיר המדידה )מד‬ ‫הספק או נתח ספקטרום אופטי( את מוצא המגבר‪ .‬לפני שנעבור למדידות המתייחסות לתכונותיו‬ ‫של המגבר שלנו‪ ,‬עלינו לבצע מספר כיולים‪.‬‬ ‫מקור האות שלנו הוא לייזר מוליך למחצה )מל"מ( מסוג ‪(Distributed ) DFB‬‬ ‫‪) FeedBack‬ראה פרק ‪ (3‬הפולט אור סביב אורך גל של ‪ .1543 nm‬אורך הגל של הלייזר ניתן‬ ‫לכיוונן עדין )בתחום של ‪ 3 nm‬בערך( ע"י שינוי טמפרטורה‪ .‬שינוי זה משנה את מקדם השבירה‬ ‫של מהוד הלייזר ולכן שינוי הטמפרטורה יכול לשמש לשליטה באורך הגל של הלייזר‪ .‬במערכות‬ ‫לתקשורת‪ ,‬גורם אפקט זה לאי יציבות של תדר הערוץ ולכן יש לייצב את הטמפרטורה של הלייזר‪.‬‬ ‫בעזרת שינוי זרם ההזרקה ללייזר המל"מ אפשר לשלוט על עוצמת האור הנפלט‪ .‬הספק האות‬ ‫במוצא של הלייזר )ביחידות של ‪ (mW‬מופיע על הצג של הלייזר‪.‬‬ ‫♦‬ ‫תחילה‪ ,‬חברו את מוצא לייזר ה‪ DFB-‬לנתח הספקטרום האופטי על מנת לבדוק‬ ‫את ספקטרום הפליטה של הלייזר )כוונו את בקר הטמפרטורה ל ‪ 29 °C‬ואת ההספק ל‬ ‫‪ .1mW‬על מנת להבחין בפרטי האות האופטי יש לבחור בנתח הספקטרום האופטי מרווח‬ ‫אורכי גל מתאים‪ ,‬סקלת הספק לוגריתמית ורזולוציה ספקטרלית של ‪ .0.2nm‬ניתן‬ ‫להבחין בקיום אופני צד )‪ (Sidebands‬חלשים‪ .‬שמרו את התמונה הספקטרלית בדיסקט‪.‬‬ ‫הסבירו בצורה איכותית מהו הגורם לקיומם של אופני הצד ותנו הסבר כמותי‬ ‫למרחק )באורך גל או בתדר( ביניהם‪ .‬נסו להעריך את אורך הלייזר מתוך המרווח בין‬ ‫האופנים‪.‬‬ ‫♦‬ ‫חברו את מוצא לייזר ה‪ DFB-‬לכניסה מס' ‪ 1‬של ה‪ ,Circulator-‬כאשר לכניסה‬ ‫מס' ‪ 2‬מחובר סריג בראג‪ ,‬ומדדו את הספקטרום האופטי של האות במוצא מס' ‪ 3‬שלו‪.‬‬ ‫זהו מקור אות הכניסה שלנו‪.‬‬ ‫מהו השינוי בספקטרום לעומת המקרה הקודם? איזו פעולה ניתן ליחס להרכב‬ ‫כזה של ה‪ Circulator-‬וסריג בראג?‬ ‫בהמשך הניסוי מקור אות הכניסה שלנו יהיה מוצא ה‪ .Circulator-‬המוצא‬ ‫הגולמי של לייזר ה‪ DFB-‬יעבור תמיד דרך ה‪.Circulator -‬‬ ‫לכיול מקור אות הכניסה למגבר חברו את המקור למד הספק אופטי‪ .‬בחרו‬ ‫♦‬ ‫תחום אורכי גל בהתאם לאורך הגל של הלייזר‪ .‬הסבירו מדוע יש להזין את מד ההספק‬ ‫בתדר האות הנמדד‪.‬‬ ‫הציגו את ההספק ביחידות של ‪ . dBm‬שנו את הספק הלייזר ע"י שליטה בהספק‬ ‫כך שתצוגת הלייזר תהיה בתחום ‪ .0.02-1mW‬מדדו את ההספק של האות והשוו להספק‬ ‫‪24‬‬ ‫של לייזר המל"מ כפי שמופיע על הצג שלו‪ .‬הקפידו לבחור את צפיפות ופריסת נקודת‬ ‫המדידה בצורה נבונה‪ .‬הציגו את המדידות בצורה גרפית והסבירו את התוצאה‪ .‬כיול זה‬ ‫דרוש מכיוון שמד ההספק בלייזר אינו מדויק דיו‪ .‬כלומר‪ ,‬שינוי ההספק ביחס מסוים לא‬ ‫יגרום להגדלת קריאת מד ההספק באותו יחס‪.‬‬ ‫העריכו את ההפסדים שנגרמים עקב חיבור הרכיבים האופטיים‪ .‬השוו נתון זה להפסדי‬ ‫הרכיבים הרשומים בקטלוג המצורף )‪ .(Insertion Loss‬הניחו כי הפסדי הסריג זניחים‪.‬‬ ‫רזולוציית התצוגה של הלייזר הינה ‪ .0.01mW‬מדוע לא היה כדאי לבחור תחום הספקים‬ ‫של ‪?0.01-1mW‬‬ ‫תחום הספקי הלייזר אשר יעשה בו שימוש בהמשך הניסוי יהיה ‪) 0.02-1mW‬ע"פ‬ ‫תצוגת הלייזר‪ ,‬לא ע"פ הכיול(‬ ‫כיול חשוב נוסף הוא מציאת התלות בין הספק השאיבה של מגבר הארביום לזרם המוזן‬ ‫ללייזר‪ .‬הלייזר השואב הוא לייזר מל"מ בעל אורך גל של ‪ .980 nm‬הספק השאיבה של מגבר‬ ‫הארביום נקבע ע"י שליטה בזרם המסופק ללייזר השואב‪.‬‬ ‫♦‬ ‫חברו מד הספק למוצא ”‪ “Pump Power Monitor‬של מגבר הארביום‪ .‬יציאה‬ ‫זאת מתקבלת ע"י העברת הגל השואב דרך מצמד )‪ (Coupler‬שמעביר ‪ 99%‬מהשואב‬ ‫למגבר ו ‪ 1%‬ליציאה האמורה‪ .‬מדדו את הספק השאיבה )למעשה‪ ,‬זהו אחוז אחד של‬ ‫הספק הלייזר השואב שמסופק למגבר( כתלות בזרם ההזרקה בתחום מ ‪ 0‬עד ‪.197 mA‬‬ ‫הקפידו לבחור את צפיפות ופריסת נקודת המדידה בצורה נבונה‪ .‬על תשכחו לעדכן שוב‬ ‫את אורך הגל במד ההספק‪ ,‬ולהחזיר אותו לאורך הגל של המקור בסוף סעיף זה‪.‬‬ ‫הציגו את התלות של הספק השאיבה בזרם בגרף‪ .‬הסבירו ובטאו אותה בצורה‬ ‫אנליטית )כדי להשתמש בה בהמשך להצגת התוצאות(‪ .‬מהו זרם הסף של הלייזר?‬ ‫מהי הנצילות הקוונטית )שינויי הספק הלייזר כתוצאה משינויי זרם ההזרקה‬ ‫בנקודת עבודה מעל לסף( ביחידות של ‪ ?mW/mA‬השוו לנתונים הרשומים בקטלוג‬ ‫המצורף‪.‬‬ ‫בנוסף למד ההספק האופטי‪ ,‬ברשותינו שני מכשירי מדידה נוספים אשר יכולים לבצע‬ ‫מדידת הספק‪ .‬נתח הספקטרום האופטי יכול להציג את קריאת ההספק באורך גל ספציפי‪ .‬המנחת‬ ‫האופטי‪ ,‬שישמש אותנו בסעיפים מאוחרים יותר‪ ,‬יכול להציג את ההספק האופטי במוצאו‪ .‬כמובן‬ ‫שנדרש כיול הדדי גם בין מכשירים אלו‪.‬‬ ‫בניגוד לתצוגת לייזר ה‪ DFB-‬ולקשר בין זרם השאיבה לשואב‪ ,‬כאן נניח ששלושת‬ ‫המכשירים ליניאריים ושתגובת שלושתם עוברת דרך הראשית‪.‬‬ ‫‪25‬‬ ‫♦ בצעו כיול הדדי בין מד ההספק האופטי לקריאת ההספק של נתח הספקטרום‪ .‬לשם‬ ‫כך חברו את מקור אות הכניסה למד ההספק‪ ,‬בצעו מדידה‪ ,‬חברו את המקור לנתח‬ ‫הספקטרום ומדדו את ההספק באורך הגל המתאים‪.‬‬ ‫♦ בצעו כיול הדדי בין מד ההספק האופטי לקריאת ההספק במוצא המנחת המשתנה‪.‬‬ ‫לשם כך חברו את מקור אות הכניסה למנחת‪ ,‬את מוצא המנחת חברו למד ההספק‬ ‫והשוו את הקריאה הסימולטנית של שני המכשירים‪.‬‬ ‫במהלך ניתוח התוצאות‪ ,‬חשוב לתרגם את קריאת כל הציוד המכויל לקריאה של מד ההספק‬ ‫האופטי‪.‬‬ ‫‪ 4.4.1‬מדידת הספק המוצא וההגבר כתלות בהספק השאיבה‬ ‫חברו את מוצא האות לכניסת המגבר‪ .‬בסעיף זה יש למדוד את הספק המוצא כתלות‬ ‫בהספק הגל השואב עבור שלושה ערכים של הספק האות בכניסה למגבר‪ ,‬המחולקים באופן שווה‬ ‫בין ההספק המינימלי להספק המכסימלי של מקור אות הכניסה )בחרו אותם מתוך הערכים‬ ‫שמדדתם בכיול של מקור אות הכניסה(‪.‬‬ ‫תחילה‪ ,‬ע"י שינוי הדרגתי של הספק השאיבה‪ ,‬מצאו את הנקודה בה הספק המוצא שווה‬ ‫להספק האות בכניסה‪ .‬זוהי נקודת השקיפות )הספק השאיבה עבורו הגבר שווה ל‪.((0 dB) 1-‬‬ ‫יש לבצע ארבע מדידות בסביבתה )שתי מדידות מתחת לסף השקיפות ושתים מעליו(‬ ‫ושלוש מדידות נוספות עבור הספקי שאיבה חזקים )גבוהים בהרבה מסף השקיפות (‪ ,‬הכוללים את‬ ‫ההספק המקסימלי‪.‬‬ ‫שימו לב – בסעיף זה מופיעות בסה"כ ‪ 21‬מדידות‪.‬‬ ‫חשבו את ההגבר והציגו התוצאות בשני גרפים נפרדים‪ :‬הספק מוצא והגבר )ביחידות של‬ ‫‪ (dB‬כתלות בהספק השאיבה‪ .‬אילו תופעות אפשר לזהות בגרפים האלה? תנו הסבר פיסיקלי‬ ‫איכותי‪.‬‬ ‫הציגו את התלות של נקודת השקיפות באות הכניסה בצורת גרף‪ .‬הסבירו‪.‬‬ ‫‪ 4.4.2‬עקום הפליטה של המגבר‬ ‫חברו את המוצא של מגבר הארביום לנתח ספקטרום אופטי ומדדו את עקום הפליטה של‬ ‫המגבר ע"י מדידת הספקטרום במוצא המגבר ללא הכנסת אות )יש לכבות את לייזר ה‪.(DFB -‬‬ ‫וודאו כי השאיבה הנה באזור סף השקיפות‪ .‬הסבירו איכותית מה מדדתם‪.‬‬ ‫‪26‬‬ ‫‪ 4.4.3‬בחינה ספקטרלית של ההגברה‬ ‫בסעיף זה יש להפעיל את מקור אות הכניסה המחובר למגבר ולמדוד את הספקטרום‬ ‫במוצא עבור שתי רמות השאיבה‪ :‬מעט מעל סף השקיפות ובשאיבה מקסימלית‪ .‬חזרו על מדידות‬ ‫אלו עבור שלושה ערכים של אות הכניסה )שאותם בחרתם בסעיף ‪ .(4.2.1‬הסבירו את התוצאות‬ ‫המתקבלות‪ .‬האם מגבר הארביום מתנהג )בטמפרטורת החדר( כמגבר בעל הרחבה הומוגנית או אי‬ ‫הומוגנית?‬ ‫‪ 4.4.4‬מדידת ההגבר לאות קטן כתלות בהספק השאיבה‬ ‫חברו את המקור לכניסת המגבר באמצעות מנחת משתנה‪ .‬כוונו את מקור הזרם לערכו‬ ‫המקסימלי ) כ‪ .(197mA -‬הגדילו את ההנחתה עד לנקודה בה ההגבר אינו תלוי בעוצמת ההארה‬ ‫בכניסה למגבר‪ .‬זהו ההגבר לאות קטן של המגבר‪ .‬חזרו על המדידה עבור שני ערכים נוספים של‬ ‫הספק השאיבה )בחרו אותם מעל סף השקיפות(‪.‬‬ ‫‪ 4.4.5‬מדידת ההגבר והספק המוצא כתלות באות הכניסה‬ ‫הסירו את המנחת המשתנה מן המערכת‪.‬‬ ‫מדדו את הספק המוצא כתלות בהספק האות בכניסה עבור שלוש רמות של הספק שאיבה‬ ‫שונות )בחרו אותם הערכים כמו בסעיף הקודם(‪ .‬יש לחזור על המדידה עבור שישה ערכים של אות‬ ‫הכניסה‪ ,‬כאשר לאחר שינויי הזרם של לייזר ה‪ DFB-‬יש להמתין זמן‪-‬מה על מנת לאפשר קבלת‬ ‫שיווי משקל תרמי‪.‬‬ ‫חשבו הגבר והציגו תוצאות בצורה גרפית )כאשר הספקי המוצא והכניסה הם ביחידות‬ ‫של ‪ dBm‬וההגבר הוא ביחידות של ‪ .(dB‬אילו תופעות מתקבלות בתוצאות שקיבלתם? תנו הסבר‬ ‫פיסיקלי איכותי‪.‬‬ ‫‪ 4.4.6‬הספק הרוויה של המגבר כתלות בהספק השאיבה‬ ‫על סמך המדידות שעשיתם בסעיף הקודם קבעו את נקודת הרוויה של המגבר )הספק‬ ‫האות בכניסה עבורו ההגבר קטן למחצית מההגבר לאות קטן(‪ .‬הציגו בגרף את תלות הספק‬ ‫המוצא בנקודת הרוויה של המגבר בהספק השאיבה‪ .‬לאיזו תלות ציפיתם מבחינה תיאורטית‬ ‫)שאלת הכנה מס' ‪ ?(10‬הסבירו‪.‬‬ ‫‪ 4.4.7‬תוכנית סימולציה נומרית של מגבר הארביום‬ ‫בעזרת תוכנית סימולציה נומרית של מגבר הארביום מצאו את נקודת הרוויה של המגבר‬ ‫עבור אותם הספקי גל שואב כמו בסעיף ‪ . 4.2.5‬הציגו בגרף את התלות של הספק המוצא בנקודת‬ ‫הרוויה של המגבר בהספק השאיבה‪ .‬האם התוצאות הנומריות מתאימות לתיאוריה? האם‬ ‫התוצאות של הניסוי והסימולציה תואמות מבחינה איכותית או‪/‬ו מבחינה כמותית? הסבירו‪.‬‬ ‫‪27‬‬ ‫‪ 4.5‬תכונות רעש של מגבר ארביום‬ ‫‪ 4.5.1‬מדידת רמת ה‪ ASE-‬כפונקציה של אות הכניסה‬ ‫מדדו את עוצמת רמת ה‪) ASE-‬פליטה ספונטנית מוגברת( במוצא המגבר באורך גל של כ‪-‬‬ ‫‪ 1554 nm‬בעזרת נתח ספקטרום האופטי )עבדו ביחידות ‪ (mW/nm‬עבור חמישה הספקי אות‬ ‫כניסה שונים כאשר מפעילים שאיבה מקסימלית וגם בשאיבה חלשה )אולם מעל סף השקיפות(‪.‬‬ ‫הציגו את התוצאות על גרף שיתאר את עוצמת הרעש כתלות באות הכניסה‪ .‬הסבירו מדוע‬ ‫משתנה עוצמת ה‪ ASE -‬כאשר משנים את עוצמת אות הכניסה‪ .‬הסבירו את השפעת השאיבה על‬ ‫עוצמת הרעש עבור אות כניסה קטן לעומת אות כניסה גדול‪ .‬האם מגבר הארביום מתנהג‬ ‫)בטמפרטורת החדר( כמגבר בעל הרחבה הומוגנית או אי הומוגנית? הסבירו‪.‬‬ ‫אל תשכחו להחזיר את נתח הספקטרום ליחידות הרגילות בסוף המדידה‪.‬‬ ‫‪ 4.5.2‬קביעת ספרת הרחש )‪ (Noise Figure‬של מגבר ארביום‬ ‫מדדו בעזרת פונקציה מיוחדת של נתח הספקטרום האופטי את ספרת הרחש של המגבר‬ ‫עבור ‪ 5‬ערכי שאיבה שונים מעל הסף‪ .‬יש לבצע את המדידה עבור אות כניסה חלש ועבור אות בעל‬ ‫הספק מכסימלי‪ .‬היעזרו במדריך המעבדה לביצוע המדידה הראשונה‪ .‬לאיזו תוצאה תצפו בגבול‬ ‫של הספק שאיבה גדול מאוד עבור אות כניסה קטן? השוו להתנהגות הניסיונית שרואים בגרף‬ ‫שמתאר את ספרת הרחש כתלות בשאיבה‪.‬‬ ‫הסבירו כיצד תתכננו מגבר בעל רעש מינימלי‪.‬‬ ‫‪ 4.5.3‬מדידת פילטרים ע"י קרינה ספונטנית‬ ‫הקרינה הספונטנית הנה מקור רחב סרט ולכן ניתן להשתמש בה למדידות‪ .‬בסעיף זה‬ ‫נמדוד את התכונות של מסנן הסיב שישמש לבניית הלייזר‪ .‬חברו את מוצא המגבר לכניסה ‪ 1‬של‬ ‫ה‪ ,Circulator -‬את הסריג ליציאה מספר ‪ 2‬ואת נתח הספקרום ליציאה מספר ‪ .3‬התבוננו בגרף‬ ‫המשודך לסריג הבראג והגדירו לנתח הספקטרום תחום ספקטרלי אשר יתאים לאפיון הפילטר‪.‬‬ ‫בצעו מדידה של הספקטרום במוצא הפילטר ובכניסתו‪.‬‬ ‫חזרו על אותן הפעולות עבור סריג בראג נוסף הנמצא במעבדה‪ .‬יש לחזור לסריג המקורי‬ ‫בשלבים הבאים של הניסוי‪.‬‬ ‫חשבו את עקום ההעברה של המסננים )ע"י החסרת הספקרום אחרי המסנן מהספקטרום‬ ‫בכניסה(‪ .‬מהם הפרמטרים של הפילטרים ‪ :‬תדר מרכזי‪ ,‬רוחב )המוגדר ע"י ירידת ההחזרה ל ‪50%‬‬ ‫מערכה המכסימלי(‪ ,‬רמת אונות הצד וההנחתה בפס המעבר‪.‬‬ ‫‪28‬‬ ‫‪ 4.6‬לייזר סיב ותכונותיו‬ ‫בחלק הזה של הניסוי עליכם לבנות לייזר סיב טבעתי ולחקור תכונות שלו‪ .‬חברו בטור את‬ ‫הרכיבים הבסיסיים הבאים )ראו ציור מס' ‪ : (6‬מגבר ארביום ‪ ,‬מנחת משתנה‪ ,‬מסנן אופטי ומפצל‬ ‫מוצא‪ .‬הכניסה למפצל המוצא מסומנת ע"י‬ ‫"‪ "Input‬ושתי היציאות מסומנות בעזרת " ‪X‬‬ ‫‪ "Output‬ו"‪ "(1-X) Output‬בהתאם‪ ,‬כאשר ‪ X‬שווה לכ‪ .0.44-‬כאשר מחברים הספק ‪ P‬לכניסת‬ ‫מפצל אות ההספק מתחלק בין היציאות‪ ,‬כך שהספק בעצמה ‪ X*P‬יוצא ביציאה המתאימה‬ ‫והספק ‪ (1-X)*P‬ליציאה האחרת‪.‬‬ ‫‪ 4.6.1‬ההתנהגות הספקטרלית סביב סף הלזירה וחשיבותו של מסנן אופטי‬ ‫חברו את מוצא הלייזר שהרכבתם לנתח ספקטרום אופטי‪ .‬למדידה בחרו תחום רחב של‬ ‫אורכי גל )רוחב של ‪ ,40 nm‬סביב אורך גל של ‪ .(1545 nm‬תחום זה מתאים לספקטרום הפליטה‬ ‫של סיב ארביום )ציור מס' ‪ .(3‬העלו בהדרגה את הספק השאיבה‪ .‬תארו והסבירו את השינויים‬ ‫המתקבלים בצורת הספקטרום הנמדד ‪ .‬כיצד תוכלו לזהות מתי הלייזר לוזר? לאחר שזיהיתם‬ ‫את סף הלזירה בקשו ממדריך המעבדה לאשר את אבחנתכם לפני שתבצעו מדידה כלשהי‪.‬‬ ‫מדדו ושמרו בדיסקט )בצורת נתונים( את הספקטרום במוצא הלייזר עבור הספק שאיבה‬ ‫מקסימלי וסביב סף הלזירה )לפני ואחרי סף הלזירה(‪.‬‬ ‫מדדו מהו הרוחב של הקו הספקטרלי של הלייזר )הרבה מעל הסף(‪.‬‬ ‫הסבירו מה לדעתכם קובע רוחב הקו של הלייזר )זכרו כי הרזולוציה של נתח הספקטרום‬ ‫שלנו היא ‪.(0.2 nm‬‬ ‫הוציאו את המסנן האופטי מתוך המהוד וחזרו על מדידות הקודמות‪ .‬הצביעו על השוני‬ ‫העקרוני שקיבלתם בצורות הספקטרום לפני ואחרי סף הלזירה לעומת המקרה הקודם‪ .‬מהו‬ ‫אורך הגל המרכזי של הלייזר? הסבירו את תפקידו של מסנן אופטי בלייזר‪ .‬מהן הדרישות‬ ‫מהמסנן?‬ ‫‪ 4.6.2‬מדידת אופיין הספק מוצא ‪ /‬הספק השאיבה וניתוח תכונות הלייזר כתלות‬ ‫בהפסדים הפנימיים ויחס הצימוד במוצא‬ ‫מדדו את תלות הספק המוצא )בעזרת מד הספק אופטי ולא נתח ספקטרום( כנגד הספק‬ ‫השאיבה עבור לייזר בעל הפסדים פנימיים קטנים )ללא מנחת(‪ .‬בחרו את פריסת וצפיפות נקודות‬ ‫המדידה בצורה נבונה‪ .‬חזרו על המדידה עבור ערך נוסף של יחס הצימוד של מצמד המוצא‪.‬‬ ‫חזרו על המדידות הקודמות עבור לייזר בעל הפסדים פנימיים גדולים )כ‪ .(dB 5 -‬ניתן‬ ‫להגדיל את הפסדים הפנימיים של מהוד הלייזר ע"י הכנסת מנחת מתאים אל תוך החוג‪.‬‬ ‫הציגו את תלות הספק המוצא בהספק השאיבה כאשר ההספקים נמדדים ביחידות של‬ ‫‪.mW‬‬ ‫‪29‬‬ ‫הסבירו כיצד מתנהג סף הלזירה ושיפוע הספק המוצא כתלות בשאיבה כאשר משנים את‬ ‫יחס הצימוד במוצא‪ .‬הסבירו את התוצאות‪ .‬כיצד משפיע המנחת על התוצאה הקודמת‪.‬‬ ‫חשבו את נצילות הלייזר )הספק מוצא אופטי חלקי הספק שואב אופטי( עבור נקודת‬ ‫העבודה בה הספק השאיבה הוא מקסימלי בארבעת המקרים‪ .‬הסבירו את התוצאות‪.‬‬ ‫מהי הנצילות המקסימלית התיאורטית?‬ ‫מתוך התוצאות שמדדתם העריכו את ההפסדים הכוללים במהוד עבור ארבעת המצבים‬ ‫הקודמים‪.‬‬ ‫‪30‬‬ ‫נספח א'‪ :‬מודל למגבר ארביום‬ ‫תווך מגביר בעל ‪ 3‬רמות אידיאלי והומוגני ניתן לתיאור ע"י משוואות הקצב הבאות‪:‬‬ ‫‪dN 1‬‬ ‫‪= A21 N 2 + W21 N 2 − W12 N 1 − W13 N 1 + W31 N 3 + A31 N 3 ,‬‬ ‫‪dt‬‬ ‫‪dN 2‬‬ ‫‪= A32 N 3 − A21 N 2 − W21 N 2 + W12 N 1 ,‬‬ ‫‪dt‬‬ ‫‪dN 3‬‬ ‫‪= − A32 N 3 + W13 N 1 − W31 N 3 − A31 N 3‬‬ ‫‪dt‬‬ ‫כאשר ‪ W31 ,W21 ,W12‬ו ‪ W13‬הם קצבי מעבר לבליעה ופליטה מאולצים עבור אות ושואב בהתאם‪.‬‬ ‫‪ Aij‬הם קצבי מעברים )ספונטניים ולא קרינתיים( מרמה ‪ i‬לרמה ‪ N 1 . j‬היא רמת היסוד‪.‬‬ ‫השאיבה הנה מרמה ‪ 1‬לרמה ‪.3‬‬ ‫בנוסף מתקיים חוק שימור אוכלוסין ‪, N1 + N 2 + N 3 = NT :‬כאשר ‪ - NT‬הוא‬ ‫צפיפות יוני ארביום‪.‬‬ ‫ההתפשטות של אות כניסה אופטי ושואב לאורך סיב ארביום מתוארת )בהזנחת השפעת‬ ‫הקרינה הספונטנית על הרוויה( ע"י המשוואות הבאות‪:‬‬ ‫‪dI s‬‬ ‫‪= γI s + I spont ,‬‬ ‫‪dz‬‬ ‫‪dI p‬‬ ‫‪= −αI p‬‬ ‫‪dz‬‬ ‫כאשר ‪ I s‬ו ‪ I p‬הם עוצמות האות והשואב בהתאמה )הספק ליחידת שטח(‪ γ ,‬ו ‪ α‬הם מקדמי‬ ‫ההגבר לאות והבליעה לשואב )ליחידת אורך(‪:‬‬ ‫‪γ = (W21 N 2 − W12 N 1 ) hν s I s ,‬‬ ‫‪α = (W13 N 1 − W31 N 3 ) hν p I p‬‬ ‫כאשר ‪ ν s‬ו ‪ ν p‬הם התדרים של האות והשואב בהתאמה‪ ,‬ו ‪ h‬הוא קבוע של ‪.Plank‬‬ ‫‪ I spont‬הוא ההספק של הקרינה הספונטנית המתאים לאופן ההתפשטות של הסיב‪ .‬איבר זה יוזנח‬ ‫בחישובים להלן ויילקח בחשבון רק בסימולציה הנומרית‪.‬‬ ‫‪31‬‬ ‫מכיוון שבמגבר ארביום הרוחב האפקטיבי של הרמות רחב מאוד‪ ,‬התלויות הספקטרלית‬ ‫של עקומי הבליעה והפליטה מורכבות ושונות זאת מזאת‪ .‬לכן נהוג לבטא את מקדם הגברה‬ ‫‪γ (λ ) = σ e (λ ) N 2 − σ a (λ ) N1‬‬ ‫בעזרת חתכי הפעולה‪:‬‬ ‫‪σ a ,σ e‬‬ ‫‪ -‬הם חתכי הפעולה לפליטה ובליעה מאולצות בהתאמה )לחתך הפעולה יחידות של‬ ‫שטח(‪.‬‬ ‫צריך להדגיש שהביטוי למקדם ההגבר המופיע בספרו של יריב ]‪: [1‬‬ ‫‪g2‬‬ ‫)‬ ‫‪g1‬‬ ‫‪γ = σ (λ )( N 2 − N1‬‬ ‫כאשר ‪ g 2 , g1‬הם מקדמי הניוון לרמות התחתונה והעליונה בהתאם‪ ,‬אינו נכון ליוני ארביום‬ ‫בתוך זכוכית‪ .‬כמו שראינו קודם‪ ,‬בציור מס' ‪ ,3‬לסיב ארביום ספקטרום פליטה וספקטרום בליעה‬ ‫שונים‪ .‬כלומר חתכי הפעולה לבליעה ופליטה מאולצות אינם זהים כתלות באורך הגל וביטוי נכון‬ ‫יותר הוא ‪:‬‬ ‫)) ‪γ ( λ ) = σ e ( λ )( N 2 − N1 η ( λ‬‬ ‫כאשר ) ‪η (λ ) = σ e (λ ) σ a (λ‬‬ ‫הוא יחס חתכי הפעולה ומבטא את יעילות ההגברה‪ .‬כלומר‪,‬‬ ‫עבור אותן צפיפויות אוכלוסין ‪ η , N 2 , N1‬גדול יותר מאפשר להגיע להגברה חזקה יותר‪.‬‬ ‫כדי לקבל ביטוי אנליטי למקדם ההגבר לאות ומקדם הבליעה לשואב כתלות בעוצמות‬ ‫האות והשואב צריך לפתור את משוואות הקצב‪ .‬זאת מערכת משוואות דיפרנציאליות‪ .‬לקבלת‬ ‫פתרון אנליטי נניח מצב יציב‪ ,‬כלומר צפיפות אוכלוסין קבועה בכל הרמות‪ . dN i dt = 0 :‬בנוסף‬ ‫נשתמש בעובדה כי המעבר הלא קרינתי מרמה ‪ 3‬לרמה ‪ 2‬הוא מהיר מאוד‪ ,‬לכן אפשר להניח‬ ‫שמתקיים‪ A32 >> W31 , A32 >> W13 :‬ו ‪ . A32 >> A31‬עבור שתי הנחות הללו מתקבל‪:‬‬ ‫‪,‬‬ ‫)‬ ‫‪.‬‬ ‫‪ηI p '−1‬‬ ‫' ‪1 + I p '+ I s‬‬ ‫‪η‬‬ ‫(' ‪1 + I s‬‬ ‫‪η +1‬‬ ‫' ‪1 + I p '+ I s‬‬ ‫‪32‬‬ ‫‪γ = NT σ a‬‬ ‫‪α = NT σ p‬‬ ‫כאשר עברנו לעוצמות מנורמלות ‪ I p '= I p I p ,sat , I s '= I s I s ,sat‬ביחס לעוצמות הרוויה‬ ‫המוגדרות ע"י‬ ‫‪I p ,sat = hν p σ pτ ,‬‬ ‫‪I s ,sat = hvs (σ e + σ a )τ .‬‬ ‫כאשר ‪ τ‬הוא זמן החיים הספונטאני של רמה ‪τ = 1 A21 :2‬‬ ‫משוואות התפשטות עבור ההספקים של האות והשואב הם‪:‬‬ ‫‪dPs (η Pp '− 1)α s Ps‬‬ ‫‪,‬‬ ‫=‬ ‫' ‪1 + Pp '+ Ps‬‬ ‫‪dz‬‬ ‫)∗(‬ ‫‪Ps ' )α p Pp‬‬ ‫‪.‬‬ ‫‪η‬‬ ‫‪η +1‬‬ ‫‪(1 +‬‬ ‫' ‪1 + Pp '+ Ps‬‬ ‫‪dP p‬‬ ‫‪=−‬‬ ‫‪dz‬‬ ‫כאשר ' ‪ P p‬ו ' ‪ Ps‬הם הספקים מנורמלים להספקי הרוויה הנתונים ע"י ‪Pp ,sat = a p I p ,sat‬‬ ‫ו ‪, Ps ,sat = as I s ,sat‬כאשר ‪ a p‬ו ‪ as‬הם שטחי החתך האפקטיבי של השואב והאות בהתאמה‪.‬‬ ‫מקדמי הבליעה לאות ולשואב קטנים מוגדרים ע"י ‪ α s = σ a N T‬ו ‪. α p = σ p N T‬‬ ‫משוואות )∗( אלה קובעות את ההשתנות של אות הכניסה לאורך מגבר ארביום ומהוות‬ ‫בסיס לחקר תכונות הגברה‪ ,‬גם לאות כניסה קטן וגם לאות גדול‪ .‬התוצאות המתקבלות על סמך‬ ‫משוואות אלה הן בהתאמה טובה עם הניסויים‪ ,‬כל עוד אפשר להזניח את התרומה של פליטה‬ ‫ספונטאנית מוגברת )‪ (ASE‬לרווית מגבר‪ .‬ניתן להוסיף אפקט זה למשוואות כפי שנעשה‬ ‫בסימולציה הנומרית‪.‬‬ ‫‪33‬‬ ‫נספח ב'‪ :‬מודל ללייזר סיב טבעתי‬ ‫המטרה של הפיתוח הינה לקבל ביטוי להספק המוצא של הלייזר כתלות בהגבר לאות‬ ‫קטן של המגבר‪ ,‬ההפסדים הפנימיים של המהוד ‪,‬יחס הצימוד של המפצל במוצא והספק‬ ‫השאיבה‪.‬‬ ‫כמודל מופשט ללייזר סיב טבעתי נניח שהלייזר מורכב משלושה חלקים עיקריים‪ :‬מגבר‬ ‫)סיב ארביום(‪ ,‬מצמד מוצא וחלק המרכז את ההפסדים הפנימיים במהוד‪.‬‬ ‫‪Erbium‬‬ ‫‪Fiber: gain‬‬ ‫‪Output‬‬ ‫‪Coupler‬‬ ‫‪Internal‬‬ ‫‪loss‬‬ ‫אינטגרציה של משוואת התפשטות )∗( של האות לאורך מגבר )בהנחת שאיבה קבועה‬ ‫לאורכו( מביאה לביטוי הבא‪:‬‬ ‫) ‪Ps (l‬‬ ‫)‪P (l ) − Ps ( z = 0‬‬ ‫‪)+ s‬‬ ‫‪= γ 0l‬‬ ‫)‪Ps ( z = 0‬‬ ‫‪Ps*,sat‬‬ ‫(‪ln‬‬ ‫כאשר ‪ l‬הוא האורך של סיב הארביום‪ Ps ( z = 0) ,‬ו ) ‪ Ps (l‬הם הספקי האות בכניסה ובמוצא‬ ‫של מגבר בהתאם‪ .‬מקדם הגבר לאות קטן ‪ γ 0‬והספק רוויה נתונים ע"י‪:‬‬ ‫‪γ 0 ≡ α s (ηPp '−1) (1 + Pp ' ) ,‬‬ ‫‪Ps*,sat = Ps ,sat (1 + Pp ' ).‬‬ ‫מצד שני‪ ,‬הספק האות בכניסה למגבר הינו החלק של האות שמצומד חזרה אל המהוד‬ ‫)ע"י מצמד בעל יחס צימוד ‪ ,( T0‬לאחר צבירת הפסדים ‪: Li‬‬ ‫‪Ps ( z = 0) = Ps (l )(1 − T0 ) Li‬‬ ‫לכן הספק המוצא של לייזר סיב טבעתי ‪:‬‬ ‫)]) ‪(γ o (ν )l + ln[ Li (1 − To‬‬ ‫‪To Ps*,sat‬‬ ‫) ‪1 − Li (1 − To‬‬ ‫= ‪Po = Ps (l )T0‬‬ ‫ממשוואה זאת ניתן לחלץ את הצימוד האופטימלי של המצמד )כפי שמתואר במקור ]‪.([1‬‬ ‫הנוסחה תשמש לניתוח והבנת תוצאות הניסוי‪.‬‬ ‫‪34‬‬ ‫נספח ג'‪ :‬ספרת הרחש )‪ (Noise Figure‬של מגברים אופטיים‬ ‫תכונות הרעש של מגבר הארביום קרובות לאלה של מגבר אידיאלי‪ .‬אולם כל מגבר חייב‬ ‫להוסיף לאות המוגבר רעש שמתבטא בתנודות אקראיות )ובלתי רצויות( של ההספק האופטי‪.‬‬ ‫רעש זה מצטבר לאורך מערכת התקשורת )שיכולה להכיל מספר רב של מגברים( ועלול לגרום‪,‬‬ ‫בסופו של דבר‪ ,‬לשגיאות בקליטה‪ .‬לכן‪ ,‬חשוב מאוד להבין את תכונות הרעש של מגברים אופטיים‬ ‫ולאפיין אותן בצורה כמותית‪ .‬אחד המאפיינים החשובים של רעש שנוצר )ונוסף לאות במוצא(‬ ‫במגבר הוא ספרת הרחש שלו‪ ,‬המוגדרת ביחידות של ‪ dB‬ע"י‬ ‫‪SNRin‬‬ ‫)‬ ‫‪SNRout‬‬ ‫( ‪NF = 10 log10‬‬ ‫כאשר ) ‪ SNRin (out‬הם יחסי אות לרעש בכניסה ובמוצא של המגבר בהתאמה‪.‬‬ ‫כלומר‪ ,‬ספרת הרחש מבטאת ירידה ביחס אות לרעש )ירידה באיכות של סיגנל( כתוצאה‬ ‫מהעברת האות דרך מגבר‪.‬‬ ‫תזכורת‪ :‬יחס אות לרעש מוגדר ע"י‪:‬‬ ‫‪< isig > 2‬‬ ‫= ‪SNR‬‬ ‫> ‪< in2‬‬ ‫כאשר ‪ isig = ℜPsig‬הוא הזרם שמיוצר ע"י האות ו ‪ in‬הוא הזרם של הרעש‪ ,‬במוצא בגלאי‪.‬‬ ‫בהנחה שלרעש בכניסה לגלאי יש עוצמה בעלת צפיפות ספקטרלית )הספק ממוצע ליחידת תדר(‬ ‫) ‪ S p ( f‬ייווצר לאחר הגלאי זרם בעל סטיית תקן‪:‬‬ ‫‪< in2 >= ℜ 2 ∫ S p ( f )df‬‬ ‫‪Be‬‬ ‫כאשר ‪ Be‬הוא רוחב הסרט האפקטיבי של הגלאי‪ .‬מכיוון שלגלאי יש רוחב סרט מוגבל הקטן בד"כ‬ ‫בהרבה מרוחב הסרט של הרעש האופטי‪ ,‬הספק הרעש לאחר הגלאי יהיה אך ורק ההספק של‬ ‫הרעש האופטי בתדרים הנמוכים‪ ℜ = ηq hν .‬הוא מקדם ההמרה של הגלאי מאות אופטי‬ ‫לאות חשמלי )ביחידות של ‪ (A/W‬ו‪η -‬‬ ‫היא הנצילות הקוונטית שמוגדרת כהסתברות של פוטון‬ ‫להיבלע וליצור זוג אלקטרון חור‪ - hν .‬אנרגית פוטון ו ‪ - q‬מטען אלקטרון‪.‬‬ ‫נהוג להגדיר ולחשב לעיתים את ספרת הרחש עבור אות כניסה שלא התווסף לו רעש‬ ‫חיצוני‪ .‬לאות זה יש עדיין רעש קוונטי שנובע כתוצאה מכך שלפוטונים יש אנרגיה סופית וזמן‬ ‫ההגעה שלהם לא ידוע במדויק )תהליך פואסוני( ולכן האנרגיה האופטית משתנה בקפיצות )השוות‬ ‫לאנרגית פוטון בודד( דבר הגורם אף לקפיצות זרם או רעש בגלאי‪ .‬רעש זה נקרא ‪.Shot-Noise -‬‬ ‫אות כזה נקרא ‪ .Shot-Noise-Limited‬לרעש הקוונטי במוצא הגלאי יש צפיפות ספקטרלית‪:‬‬ ‫‪ S shot = 2ηhνPopt‬כאשר ‪ Popt‬הוא ההספק של הגל האופטי‪ .‬לפיכך יחס האות לרעש בכניסה‬ ‫למגבר שווה‪:‬‬ ‫‪35‬‬ ‫‪ηPin‬‬ ‫‪2hνBe‬‬ ‫= ‪SNRin‬‬ ‫בפילוג פואסון סטיית התקן שווה לממוצע‪ .‬לפיכך ככל שהאות גדל ההספק החשמלי של‬ ‫האות בגלאי גדל לפי ריבוע העוצמה של האות האופטי בעוד שהרעש גדל על פי עוצמת האות‪.‬‬ ‫לפיכך יחס האות לרעש שנובע מרעש ‪ Shot Noise‬משתפר ככל שעוצמת האות גדלה‪.‬‬ ‫לרעש העוצמה שנוסף לאות במוצא המגבר יש אף מקורות נוספים בנוסף לרעשים‬ ‫הקוונטים‪ ,‬כגון קרינה ספונטנית מוגברת במגברים‪ .‬החזרות מרובות מרכיבים שונים בתוך מגבר‬ ‫הינן חלשות יחסית אולם החזרות אלו גורמות לרעש עוצמה חשוב נוסף שנקרא ‪MPI noise‬‬ ‫)‪ .(MultiPath Interference‬מכיוון שהגלאי מושפע מעוצמת האות האופטי ולא מהשדה נוצרים‬ ‫רעשים עקב התאבכות האות והרעש ‪ Signal-Spontaneous Beat Noise‬ועקב התאבכות הרעש‬ ‫עם עצמו ‪ .Spontaneous-Spontaneous Beat Noise‬ההתאבכות של הרעש החלש עם האות‬ ‫החזק גורמת באופן אפקטיבי לחיזוק הרעש )עוצמת ההתאבכות יחסית למכפלת השדות של‬ ‫הרעש ושל האות(‪.‬‬ ‫כשמחשבים את יחס האות לרעש עבור מגבר אופטי בעל מקדם הגבר ‪ G‬נהוג להפריד את‬ ‫הרעש הקוונטי של האות המוגבר שהוא בעל צפיפות הספק ‪ S shot = 2hνGPin‬משאר הרעשים‬ ‫ולקרוא להם ‪ .( S e ) Excess Noise -‬מקבלים‬ ‫‪2‬‬ ‫‪G 2 Pin‬‬ ‫=‬ ‫) ‪Be (S e + η −1 S shot‬‬ ‫‪SNRout‬‬ ‫תוצאה זאת מהווה בסיס למדידת ספרת הרחש‪ .‬להערכה מדויקת של הצפיפות‬ ‫הספקטראלית ‪ S e‬צריך להשתמש בשיטת מדידה חשמלית )אופטו‪-‬אלקטרונית( בעזרת גלאי‬ ‫ונתח ספקטרום חשמלי )‪ .(ESA‬שיטה פחות מדויקת‪ ,‬אך פשוטה בהרבה למימוש היא שיטה‬ ‫מדידה אופטית בעזרת נתח ספקטרום אופטי )‪ .(OSA‬השיטה מבוססת על ההנחה שתרומת ה ‪-‬‬ ‫‪ Signal-Spontaneous Beat Noise‬היא הדומיננטית‪ ,‬כלומר‬ ‫‪S e = S sig − sp = 4 ρ ASE GPin‬‬ ‫כאשר ‪ρ ASE‬‬ ‫היא הצפיפות הספקטראלית של ה‪ ASE-‬במוצא המגבר )במצב קיטוב זהה לזה של‬ ‫האות המוגבר(‪ .‬בנוסף מניחים כי ספרת הרחש מוגדרת עבור גלאי אידיאלי עם נצילות קוונטית‬ ‫‪ . η = 1‬לכן‪ ,‬הערכה של ספרת הרעש ניתנת ע"י‬ ‫‪2 ρ ASE 1‬‬ ‫) ‪+‬‬ ‫‪hνG G‬‬ ‫( ‪NF = 10 log10‬‬ ‫נתח הספקטרום האופטי מאפשר באופן אוטומטי למדוד את כל שלושת הפרמטרים‬ ‫בנוסחה זו )צפיפות ספקטראלית של ה‪ ,ASE-‬הגבר ואורך גל מרכזי( ולחשב את ספרת הרחש‬ ‫‪36‬‬ ‫שמייצגת למעשה ביצועים אופטימליים של מגבר‪ .‬הערך של ספרת הרעש נע בד"כ בין ‪ 4dB‬ל‪-‬‬ ‫‪.7dB‬‬ ‫‪37‬‬ ‫נספח ד'‪ :‬תפעול מכשיר ה‪Spectrum Analyzer-‬‬ ‫כיצד ניתן לשלוט בציר ‪ y‬של המכשיר?‬ ‫השליטה בציר ‪ y‬מתבצעת במסך ‪:Meas. → Level Scale‬‬ ‫ הסחה של הסקאלה מעלה ומטה מתבצעת ע"י כפתור ‪ .Ref Level‬לפעמים נוח יותר ללחוץ על‬‫כפתור ‪ Peak→Ref. Level‬המציב באופן אוטומטי את הקריאה הגבוהה ביותר קרוב ל"תקרת"‬ ‫המסך‪.‬‬ ‫ מעבר בין סקאלה לוגריתמית וליניארית מתבצע ע"י כפתורים ‪ Log Scale‬ו‪Linear Scale -‬‬‫בהתאמה‪.‬‬ ‫ לאחר לחיצה על אחד מכפתורי ‪ Log\Linear Scale‬ניתן לקבוע גם את הסקאלה עצמה )כלומר‬‫ביצוע ‪ (Zoom In\Out‬בעזרת הגלגלת‪.‬‬ ‫ מעבר מסקאלה אבסולוטית וסקאלה המכויילת לרוחב הספקטרלי שעליו התבצעה אינטגרציה‬‫)כלומר מעבר מיחידות מסוג ‪ dbm‬או ‪ Watt‬ויחידות כגון ‪ dbm/nm‬או ‪ (Watt/nm‬מתבצעת ע"י‬ ‫כפתור ‪.More → Main SCL‬‬ ‫כיצד ניתן לשלוט בציר ‪ x‬של המכשיר?‬ ‫השליטה בציר ‪ x‬מתבצעת במסך ‪:Meas. → WL/Freq. Scale‬‬ ‫ הסחה של הסקאלה ימינה ושמאלה מתבצעת ע"י כפתור ‪ .Center Wavelength‬לפעמים נוח‬‫יותר ללחוץ על כפתור ‪ Peak→Center‬המציב באופן אוטומטי את הקריאה הגבוהה ביותר‬ ‫במרכז‪.‬‬ ‫ שינוי הסקאלה‪ ,‬או הרוחב הספקטרלי עליו משתרעת המדידה‪ ,‬מתבצע ע"י כפתור ‪.Span‬‬‫ מעבר בין יחידות של תדר ויחידות של אורך גל מתבצע ע"י כפתור ‪.Hozn SCL‬‬‫מה עוד חשוב לקבוע בתחילת העבודה?‬ ‫ את רזולוציית המדידה )או רוחב הפילטרים בהם מתבצע שימוש( ניתן לקבוע דרך → ‪Meas.‬‬‫‪ .Setup → Resoln‬בכל ניסוי זה מומלץ לעבוד ברזולוציה של ‪.0.2nm‬‬ ‫ את הרגישות ניתן לבחור דרך ‪ .Meas. → Setup → Sensitivity‬בדר"כ כדאי לעבוד במצב‬‫‪ ,Norm Auto‬חשוב מאוד לחזור למצב זה אם נראה שתהליך המדידה של המכשיר גוזל זמן‬ ‫ארוך מדי‪ .‬אם נראה שהמדידה "רועשת" מדי )הגרף נראה מורכב מפס שחור ורחב במקום קו(‬ ‫אפשר לעבור ל‪ .High1 -‬אפשרות זו מגדילה את זמן המדידה על מנת להקטין את הרעש‪.‬‬ ‫‪38‬‬ ‫מה עושים כשהתצוגה לא מתעדכנת\התצוגה מתעדכנת כל הזמן ומפריעה לעבודה?‬ ‫ניגשים למסך ‪:Meas. → Sweep‬‬ ‫ כפתור ‪ Stop/Single‬מאפשר לבצע מדידה אחת ולהפסיק את עדכון התצוגה‪ .‬זהו אופן העבודה‬‫השימושי במרבית חלקי הניסוי‪.‬‬ ‫ כאשר חשוב לעקוב אחרי תגובה רציפה של המערכת לשינויים לשם בחירת נקודה אופטימלית‬‫שימושי ללחוץ על כפתור ‪ Repeat‬המבצע מדידות ועדכון באופן חוזר ונשנה‪.‬‬ ‫כיצד מציגים את קריאת המכשיר באורך גל ספציפי?‬ ‫ישנן שתי דרכים חשובות‪:‬‬ ‫ דרך ‪ Display → Analysis → Peak‬מציגים באופן דינמי את הקריאה הגבוהה ביותר‬‫שהתקבלה‪ .‬אורך הגל יעקוב אחר מיקום השיא‪.‬‬ ‫ דרך ‪ Display → Marker‬ניתן להציב סמנים נייחים באורך גל מוגדר‪ .‬הצבתם מתבצעת ע"י‬‫הגלגלת וכפתור ‪ .Set‬מחיקתם מתבצעת ע"י הכפתורים ‪.Clear/All Clear‬‬ ‫כיצד שומרים את תצוגת המכשיר לדיסקט?‬ ‫ע"י מסך ‪:File → Save‬‬ ‫ ניתן לקבוע את סוג הקובץ בעזרת האופציה ‪ .File Type‬אם רוצים לשמור את הנתונים באופן‬‫גולמי ניתן לשמור כסוג ‪ .txt‬אם רוצים לשמור באופן גרפי ניתן לבחור ב‪.tif -‬‬ ‫ המכשיר קובע את ה‪ Filename-‬כמספר ומעלה מספר זה בכל שמירה עוקבת‪ .‬מומלץ לקבוע‬‫את המספר ההתחלתי ע"י אפשרות ‪ File Number‬ולרשום בצד מה הוזן לתוך כל אחד מן‬ ‫הקבצים הממוספרים‪.‬‬ ‫מומלץ לפרמט את הדיסקט לפני תחילת השימוש‪ .‬לאחר השמירה הראשונה כדאי לוודא שניתן‬ ‫לקרוא אותה במחשב הסמוך‪.‬‬ ‫כיצד מציגים מספר גרפים שונים באופן סימולטני על המכשיר?‬ ‫מסך ‪ Display → Trace ABC‬מאפשר לנהל עד שלושה גרפים כאלו‪:‬‬ ‫ כפתור ‪ Fix/Write X‬מאפשר לקבוע האם גרף ‪ X‬יתעדכן ע"י המדידה הקרובה או ישמור על‬‫צורתו המקורית‪.‬‬ ‫ כפתור ‪ Disp/Blank X‬קובע האם גרף ‪ X‬יוצג על המסך או יוסתר מן התצוגה‪.‬‬‫ כפתור ‪ Active A/B/C‬קובע האם ‪ X‬בכפתורי הבקרה האחרונים יהיה ‪ B ,A‬או ‪.C‬‬‫כיצד מתבצעת המדידה האוטומטית של ספרת הרחש?‬ ‫דרך מסך ‪.Display → Analysis → EDFA NF‬‬ ‫‪39‬‬