● Энергия вводится в волокно, легированное эрбием, с помощью источников накачки с длиной волны 980 нм или 1480 нм, возбуждающих ионы эрбия в основном состоянии (Er³⁺) на более высокие энергетические уровни; эти ионы затем быстро релаксируют до метастабильного состояния, тем самым достигая инверсной населенности.
● Когда сигнальный свет с длиной волны 1550 нм проходит через волокно, легированное эрбием, он запускает процесс вынужденного излучения; это заставляет метастабильные ионы эрбия (Er³⁺) переходить обратно в основное состояние, высвобождая когерентные фотоны, идентичные сигнальному свету, тем самым достигая экспоненциального усиления мощности сигнала (в режиме слабого сигнала).
● За счет использования волокон, легированных эрбием-иттербием, в сочетании с технологией многомодового объединения накачек можно значительно повысить выходную мощность в насыщенном режиме (достигая уровня мощности в несколько ватт), тем самым удовлетворяя требованиям подводных кабелей сверхдальних расстояний, мощных систем кабельного телевидения и сценариев передачи с высокой плотностью.
|
Компонент |
Описание |
|
Оптический изолятор |
Проводит оптические сигналы в одном направлении, предотвращает автоколебания отраженного света и защищает источник накачки и стабильность линии связи. |
|
Муфта WDM |
Эффективно объединяет одномодовый (SM) свет накачки 980/1480 нм и сигнальный свет 1550 нм в волокно, легированное эрбием, для одновременной передачи энергии и сигнала. |
|
Волокно, легированное Er |
Основная усиливающая среда, которая усиливает оптические сигналы за счет перехода энергетических уровней ионов эрбия, определяя базовое усиление и шумовые характеристики. |
|
Разветвитель TAP |
Перехватывает часть оптического сигнала в режиме реального времени для мониторинга мощности, не затрагивая основной канал, что позволяет визуализировать состояние системы. |
|
Солегированное волокно Er-Yb |
Повышает эффективность поглощения накачки и выходную мощность насыщения, что подходит для мощных и дальних приложений усиления. |
|
Комбинатор |
Сочетает многомодовый (ММ) световой сигнал накачки с сигнальным светом предварительного усиления для реализации мощного впрыска накачки и повышения усиления после каскада; широко используется в мощных конструкциях EYDFA. |
|
НасосЛазерИсточник |
Обеспечивает энергию возбуждения на длине волны 980 нм/1480 нм: • Насос 980 нм: низкий уровень шума, высокая эффективность, подходит для перевозок на средние и короткие расстояния. • Насос 1480 нм: более высокая мощность насыщения, подходит для сверхдальних и подводных кабелей. • Многорежимная накачка: подходит для требований усиления высокой мощности. |
Лазерный диод накачки с TEC-охлаждением, 980 нм
Модуль диодного лазера накачки 980 нм со встроенными цепями управления
Оптоволоконный усилитель C-диапазона, легированный эрбием
Лазерный источник комбинационного рассеяния света с длиной волны 1457 нм
Вопрос 1: Каковы преимущества накачки 980 нм и накачки 1480 нм соответственно?
A1: Преимущества накачки на длине волны 980 нм: высокая эффективность преобразования накачки и более низкий коэффициент шума. Это основной выбор для EDFA малой и средней мощности, широко используемый в городских сетях, сетях доступа и некоторых сценариях межсетевого соединения центров обработки данных.
Преимущества накачки 1480 нм: более высокая квантовая эффективность накачки и более высокая выходная мощность одного устройства, что значительно улучшает выходную мощность насыщения. Это основное решение для перекачки мощных EDFA, особенно подходящее для сверхдальних магистральных сетей, подводных оптических кабелей и сценариев передачи с высокой пропускной способностью на большие расстояния.
Вопрос 2: В чем разница между одномодовым и многомодовым EDFA?
A2: Все основные EDFA в отрасли являются одномодовыми EDFA; коммерчески жизнеспособных многомодовых продуктов EDFA не существует. Одномодовые EDFA разработаны специально для одномодовых волоконно-оптических систем и соответствуют характеристикам одномодового волокна с низкими потерями. Они в основном используются для оптической передачи на большие расстояния и служат основными компонентами в телекоммуникациях и центрах обработки данных на большие расстояния. Многомодовое волокно подходит только для передачи на короткие расстояния (около 100 метров) с высокими потерями при передаче и многолучевой дисперсией. Для компенсации усиления в сценариях на коротких расстояниях вместо EDFA предпочтительнее использовать небольшие полупроводниковые оптические усилители (SOA).
В3: Влияет ли диапазон длин волн на производительность EDFA?
A3: Да, длина волны влияет на производительность EDFA. EDFA в основном работают в C-диапазоне и L-диапазоне с длиной волны примерно 1550 нм. В пределах расчетного диапазона они обеспечивают равномерный коэффициент усиления и низкий уровень шума; за пределами диапазона усиление уменьшается, а шум увеличивается. Чтобы обеспечить работу EDFA, убедитесь, что диапазон длин волн усилителя соответствует системным требованиям.
-
