● Energia jest wtryskiwana do włókna domieszkowanego erbem przy użyciu źródeł pompowych 980 nm lub 1480 nm, wzbudzających jony erbu w stanie podstawowym (Er³⁺) do wyższych poziomów energii; jony te następnie szybko relaksują się do stanu metastabilnego, osiągając w ten sposób inwersję populacji.
● Gdy światło sygnalizacyjne o długości fali 1550 nm przechodzi przez włókno domieszkowane erbem, uruchamia proces emisji wymuszonej; powoduje to, że metastabilne jony erbu (Er³⁺) przechodzą z powrotem do stanu podstawowego, uwalniając spójne fotony identyczne ze światłem sygnalizacyjnym, osiągając w ten sposób wykładnicze wzmocnienie mocy sygnału (w reżimie małego sygnału).
● Dzięki zastosowaniu włókien współdomieszkowanych erbem i iterbem w połączeniu z technologią łączenia pomp wielomodowych można znacznie zwiększyć moc wyjściową w stanie nasycenia (osiągając poziom mocy kilku watów), spełniając w ten sposób wymagania podmorskich kabli o bardzo dużych odległościach, systemów CATV dużej mocy i scenariuszy transmisji o dużej gęstości.
|
Część |
Opis |
|
Izolator optyczny |
Przewodzi sygnały optyczne w jednym kierunku, zapobiega samooscylacji odbitego światła oraz chroni źródło pompy i stabilność łącza sygnałowego. |
|
Łącznik WDM |
Skutecznie łączy światło pompy jednomodowej (SM) 980/1480 nm i światło sygnalizacyjne 1550 nm ze włóknem domieszkowanym erbem w celu jednoczesnej transmisji energii i sygnału. |
|
Włókno domieszkowane Erem |
Medium wzmacniające rdzeń, które wzmacnia sygnały optyczne poprzez zmianę poziomu energii jonów erbu, określając podstawowe wzmocnienie i parametry szumowe. |
|
Rozdzielacz TAP |
Odbiera część sygnału optycznego w czasie rzeczywistym w celu monitorowania mocy bez wpływu na główne łącze, umożliwiając wizualizację stanu systemu. |
|
Włókno współdomieszkowane Er-Yb |
Poprawia wydajność absorpcji pompy i moc wyjściową nasycenia, odpowiednią do zastosowań związanych ze wzmacnianiem o dużej mocy i na długich dystansach. |
|
Sumator |
Łączy wielomodowe (MM) światło pompy ze wstępnie wzmocnionym światłem sygnalizacyjnym, aby uzyskać wtrysk pompy o dużej mocy i zwiększyć wzmocnienie po etapie; szeroko stosowane w konstrukcjach EYDFA dużej mocy. |
|
Źródło laserowe pompy |
Zapewnia energię wzbudzenia przy 980 nm / 1480 nm: • Pompa 980 nm: niski poziom hałasu, wysoka wydajność, odpowiednia do zastosowań na średnich i krótkich dystansach • Pompa 1480 nm: większa moc nasycenia, odpowiednia do zastosowań w transporcie długodystansowym i kablach podmorskich • Pompa wielomodowa: odpowiednia do zastosowań wymagających wzmocnienia o dużej mocy |
Dioda laserowa chłodzona TEC o długości fali 980 nm
Moduł lasera diodowego pompującego 980 nm z wbudowanymi obwodami napędowymi
Wzmacniacz światłowodowy domieszkowany erbem w paśmie C
Źródło lasera z pompą Ramana o długości fali 1457 nm
P1: Jakie są zalety pompowania odpowiednio 980 nm i 1480 nm?
A1: Zalety pompowania 980 nm: wysoka wydajność konwersji pompy i niższy poziom hałasu. Jest to główny wybór dla modułów EDFA o małej i średniej mocy, szeroko stosowanych w sieciach obszarów metropolitalnych, sieciach dostępowych i niektórych scenariuszach wzajemnych połączeń centrów danych.
Zalety pompowania 1480 nm: wyższa wydajność kwantowa pompy i wyższa moc wyjściowa pojedynczego urządzenia, które znacznie poprawiają moc wyjściową nasycenia. Jest to podstawowe rozwiązanie pompujące dla EDFA dużej mocy, szczególnie odpowiednie dla sieci szkieletowych o bardzo dużym zasięgu, podmorskich kabli optycznych i scenariuszy transmisji na duże odległości o dużej przepustowości.
P2: Jaka jest różnica między jednomodowym a wielomodowym EDFA?
A2: Wszystkie główne EDFA w branży to jednomodowe EDFA; nie ma opłacalnych komercyjnie wielomodowych produktów EDFA. Jednomodowe EDFA zostały zaprojektowane specjalnie dla jednomodowych systemów światłowodowych, dopasowując się do charakterystyki niskich strat światłowodu jednomodowego. Stosowane są głównie do transmisji optycznej na duże odległości i służą jako podstawowe komponenty w telekomunikacji i transmisji w centrach danych na duże odległości. Światłowód wielomodowy nadaje się tylko do transmisji na krótkie odległości około 100 metrów, przy dużych stratach transmisji i dyspersji wielościeżkowej. W celu kompensacji wzmocnienia w scenariuszach na krótkich dystansach zamiast EDFA preferowane są małe półprzewodnikowe wzmacniacze optyczne (SOA).
P3: Czy zakres długości fali wpływa na wydajność EDFA?
A3: Tak, długość fali wpływa na wydajność EDFA. EDFA działają głównie w paśmie C i L, skupionym wokół około 1550 nm. W zaprojektowanym zakresie zapewniają płaskie wzmocnienie i niski poziom szumów; poza zakresem wzmocnienie maleje, a szum wzrasta. Aby zapewnić działanie EDFA, należy upewnić się, że zakres długości fal wzmacniacza odpowiada wymaganiom systemowym.
-
