● Energia sa vstrekuje do vlákna dotovaného erbiom pomocou 980 nm alebo 1480 nm čerpacích zdrojov, ktoré vybudia ióny erbia v základnom stave (Er³⁺) na vyššiu energetickú hladinu; tieto ióny sa potom rýchlo uvoľnia do metastabilného stavu, čím sa dosiahne inverzia populácie.
● Keď 1550 nm signálne svetlo prejde vláknom dotovaným erbiom, spustí proces stimulovanej emisie; to spôsobí, že metastabilné ióny erbia (Er³⁺) prejdú späť do základného stavu, čím sa uvoľnia koherentné fotóny, ktoré sú identické so signálnym svetlom, čím sa dosiahne exponenciálne zosilnenie výkonu signálu (v režime malého signálu).
● Použitím vlákien dopovaných erbiom a ytterbiom v kombinácii s kombinovanou technológiou multimódových čerpadiel sa môže výrazne zvýšiť saturovaný výstupný výkon (dosiahnutie úrovne výkonu niekoľko wattov), čím sa naplnia požiadavky na podmorské káble na ultra dlhé vzdialenosti, vysokovýkonné CATV systémy a scenáre prenosu s vysokou hustotou.
|
Komponent |
Popis |
|
Optický izolátor |
Vedie optické signály v jednom smere, bráni odrazenému svetlu spôsobiť samokmitanie a chráni zdroj pumpy a stabilitu signálneho spojenia. |
|
WDM spojka |
Efektívne spája jednorežimové (SM) svetlo pumpy 980/1480 nm a signálne svetlo 1550 nm do vlákna dopovaného erbiom pre súčasný prenos energie a signálu. |
|
Er-dopované vlákno |
Médium zosilnenia jadra, ktoré zosilňuje optické signály prostredníctvom prechodu energetickej úrovne iónov erbia, určujúce základné zosilnenie a šum. |
|
TAP Splitter |
Odoberá časť optického signálu v reálnom čase na monitorovanie napájania bez ovplyvnenia hlavného spojenia, čo umožňuje vizualizáciu stavu systému. |
|
Er-Yb ko-dopované vlákno |
Zlepšuje účinnosť absorpcie čerpadla a nasýtený výstupný výkon, vhodný pre vysokovýkonné a zosilňovacie aplikácie na dlhé vzdialenosti. |
|
Kombinátor |
Spája viacrežimové (MM) svetlo čerpadla s predzosilneným signálnym svetlom na realizáciu vstrekovania vysokovýkonného čerpadla a zvýšenie zisku po fáze; široko používané vo vysokovýkonných dizajnoch EYDFA. |
|
PumpLaserSource |
Poskytuje excitačnú energiu pri 980 nm / 1480 nm: • Čerpadlo 980 nm: nízka hlučnosť, vysoká účinnosť, vhodné pre aplikácie na stredné a krátke vzdialenosti • Čerpadlo 1480 nm: vyšší saturačný výkon, vhodné pre ultra dlhé trasy a aplikácie podmorských káblov • Viacrežimové čerpadlo: vhodné pre požiadavky na vysokovýkonné zosilnenie |
980nm TEC-chladená pumpová laserová dióda
980nm čerpadlový diódový laserový modul so vstavanými hnacími obvodmi
Zosilňovač vlákien dopovaný erbiom v pásme C
1457nm laserový zdroj Ramanovej pumpy
Otázka 1: Aké sú výhody čerpania 980 nm a čerpania 1480 nm?
A1: Výhody čerpania 980 nm: vysoká účinnosť konverzie čerpadla a nižšie číslo hluku. Je to hlavná voľba pre nízko až stredne výkonné EDFA, široko používané v metropolitných sieťach, prístupových sieťach a niektorých scenároch prepojenia dátových centier.
Výhody 1480 nm čerpania: vyššia kvantová účinnosť čerpadla a vyšší výstupný výkon jedného zariadenia, čo výrazne zlepšuje saturovaný výstupný výkon. Ide o jadrové čerpacie riešenie pre vysokovýkonné EDFA, zvlášť vhodné pre ultra-dlhé chrbticové siete, podmorské optické káble a scenáre vysokokapacitného prenosu na veľké vzdialenosti.
Q2: Aký je rozdiel medzi jednorežimovým a viacrežimovým EDFA?
A2: Všetky bežné EDFA v tomto odvetví sú jednorežimové EDFA; neexistujú žiadne komerčne životaschopné viacrežimové produkty EDFA. Jednovidové EDFA sú navrhnuté špeciálne pre jednovidové optické systémy, ktoré zodpovedajú nízkostratovým charakteristikám jednovidových vlákien. Používajú sa hlavne na optický prenos na veľké vzdialenosti a slúžia ako základné komponenty v telekomunikáciách a prenose dátových centier na veľké vzdialenosti. Vlákno s viacerými režimami je vhodné len na prenos na krátke vzdialenosti okolo 100 metrov s vysokou stratou prenosu a rozptylom viacerých ciest. Na kompenzáciu zisku v scenároch na krátke vzdialenosti sa namiesto EDFA uprednostňujú malé polovodičové optické zosilňovače (SOA).
Otázka 3: Ovplyvňuje rozsah vlnových dĺžok výkon EDFA?
A3: Áno, vlnová dĺžka ovplyvňuje výkon EDFA. EDFA pracujú hlavne v C-pásme a L-pásme so stredom približne 1550 nm. V rámci navrhnutého rozsahu poskytujú plochý zisk a nízky šum; mimo rozsahu sa zosilnenie zníži a šum sa zvýši. Na zabezpečenie výkonu EDFA sa uistite, že rozsah vlnových dĺžok zosilňovača zodpovedá systémovým požiadavkám.
-
