• Професионализмот создава квалитет, Услугата создава вредност!
  • sales@erbiumtechnology.com
dfbf

Вести

Засилувачи со влакна со ербиум (EDFA)

Засилувачите на влакна допирани со ербиум (EDFA) користат елементи од ретки земји, како што е ербиум (Er3+) како медиум за засилување.Се допингува во јадрото на влакната за време на производниот процес.Се состои од кратко парче влакно (обично 10 m или слично) направено од стакло во кое се додава мала контролирана количина на ербиум како допант во форма на јон (Er3+).Така, силика влакната делува како медиум домаќин.Допантите (ербиум) наместо силициумските влакна се тие што ја одредуваат работната бранова должина и пропусниот опсег на засилување.EDFA генерално работат во регионот со бранова должина од 1550 nm и можат да понудат капацитети над 1 Tbps.Значи, тие се широко користени во WDM системите.

Принципот на стимулирана емисија е применлив за механизмот за засилување на EDFA.Кога допантот (јон на ербиум) е во состојба со висока енергија, инцидентен фотон на влезниот оптички сигнал ќе го стимулира.Тој ослободува дел од својата енергија на допантот и се враќа во состојба со пониска енергија („стимулирана емисија“) која е постабилна.Сликата подолу ја прикажува основната структура на EDFA.

 индекс

1.1 Основна структура на EDFA

 

Ласерската диода на пумпата вообичаено произведува оптички сигнал со бранова должина (на 980 nm или 1480 nm) при висока моќност (~ 10-200 mW).Овој сигнал е споен со светлосниот влезен сигнал во ербиумодопираниот дел од силициумското влакно преку WDM спојката.Јоните на ербиум ќе ја апсорбираат оваа сигнална енергија на пумпата и ќе скокнат до нивната возбудена состојба.Дел од излезниот светлосен сигнал се прислушува и се враќа на влезот на пумпниот ласер преку оптички филтер и детектор.Ова служи како механизам за контрола на моќноста со повратни информации за да ги направи EDFA како саморегулирачки засилувачи.Кога ќе се потрошат сите метастабилни електрони, тогаш не се случува дополнително засилување.Затоа, системот автоматски се стабилизира бидејќи излезната оптичка моќност на EDFA останува речиси константна без оглед на флуктуацијата на влезната моќност, доколку ја има.

 

1213 година

1.2 Поедноставена функционална шема на EDFA

 

Горенаведената слика ја прикажува поедноставената функционална шема на EDFA во која сигналот на пумпата од ласерот се додава на влезниот оптички сигнал (на 1480 nm или 980 nm) преку WDM спојката.

Овој дијаграм покажува многу основен EDF засилувач.Брановата должина на сигналот на пумпата (со моќност на пумпата од околу 50 mW) е 1480 nm или 980 nm.Некој дел од овој сигнал на пумпата се пренесува на влезниот оптички сигнал со стимулирана емисија во кратка должина на влакно допирани со ербиум.Има типично оптичко засилување од околу 5–15 dB и помала бројка на бучава од 10 dB.За работа од 1550 nm, можно е да се добие оптичко засилување од 30-40 dB.

 

124123

1.3 Практична реализација на EDFA

Горенаведената слика прикажува поедноставена операција на EDFA со неговата практична структура кога се користи во апликацијата WDM.

Како што е прикажано, ги вклучува следните главни делови:

  • Изолатор на влезот.Ова го спречува шумот генериран од EDFA да се шири кон крајот на предавателот.

  • WDM спојка.Го комбинира оптичкиот влезен податочен сигнал со мала моќност од 1550 nm со оптички сигнал за пумпање со голема моќност (од извор на пумпа како што е ласерот) на бранова должина од 980 nm.

  • Мал дел од силициум влакна допирани со ербиум.Всушност, ова служи како активен медиум на EDFA.

  • Изолатор на излезот.Тоа помага да се спречи каков било оптички сигнал што се рефлектира назад да влезе во силициумските влакна допирани со ербиум.

Конечниот излезен сигнал е засилен оптички податочен сигнал со бранова должина од 1550 nm со преостанат сигнал од пумпата со бранова должина од 980 nm.

Видови засилувачи со влакна со ербиум (EDFA)

Постојат два типа на структури на засилувачи со влакна со ербиум (EDFA):

  • EDFA со пумпа за заедничко размножување

  • EDFA со контра-размножувачка пумпа

Сликата подолу ги прикажува аранжмани за контра-размножување и двонасочна пумпа што може да се користат во структурите на EDFA.

Различни аранжмани на пумпи

Пумпата за заедничко размножување EDFA има помала излезна оптичка моќност со низок шум;додека контра-размножувачката пумпа EDFA обезбедува поголема излезна оптичка моќност, но исто така произведува и поголем шум.Во типична комерцијална EDFA, се користи двонасочна пумпа со истовремено пумпање со заедничко размножување и контра-размножување што резултира со релативно униформа оптичка добивка.

Примена на EDFA како засилувач, во линија и предзасилувач

Во примената на долги релации на комуникациска врска со оптички влакна, EDFA може да се користат како засилувач на излезот од оптичкиот предавател, ин-линиски оптички засилувач заедно со оптичкото влакно, како и предзасилувач непосредно пред ресивер, како што е прикажано на горната слика.

Може да се забележи дека вградените EDFA се поставени на растојание од 20-100 km во зависност од загубата на влакна.Оптичкиот влезен сигнал е со бранова должина од 1,55 μm, додека ласерите на пумпата работат на бранова должина од 1,48 μm или 980 nm.Типичната должина на влакното со допирање на ербиум е 10-50 m.

Механизам за засилување во EDFA

Како што беше наведено претходно, механизмот за засилување во EDFA се заснова на стимулирана емисија слична на онаа во ласерот.Високата енергија од сигналот на оптичката пумпа (произведена од друг ласер) ги возбудува допантните јони на ербиум (Er3+) во силика влакна во горната енергетска состојба.Влезниот оптички податочен сигнал ја стимулира транзицијата на возбудените јони на Ербиум во пониска енергетска состојба и резултира со зрачење на фотони со иста енергија, т.е. иста бранова должина како онаа на влезниот оптички сигнал.

Дијаграм на ниво на енергија: слободните јони на ербиум покажуваат дискретни нивоа на енергетскиот опсег.Кога јоните на ербиум се допингуваат во силика влакна, секое нивно ниво на енергија се дели на голем број тесно поврзани нивоа за да формира енергетска лента.

 

15123

1.4 Механизам за засилување во EDFA

 

За да се постигне популациона инверзија, Er3+ јоните се пумпаат на средно ниво 2. Во индиректниот метод (980-nm пумпање), јоните Er3+ континуирано се преместуваат од ниво 1 до ниво 3. По него следи нерадијативно распаѓање до ниво 2, од каде што паѓаат на ниво 1, зрачејќи ги оптичките сигнали во саканата бранова должина од 1500–1600 nm.Ова е познато како механизам за засилување со 3 нивоа.

 

За повеќе производи допирани со Ербиум, погледнете на нашата веб-страница.

https://www.erbiumtechnology.com/erbium-laser-glasseye-safe-laser-glass/

Е-пошта:devin@erbiumtechnology.com

WhatsApp: +86-18113047438

Факс: +86-2887897578

Додај: бр.23, патот Чаојанг, улица Ксихе, област Лонгквањи, Ченгду, 610107, Кина.


Време на ажурирање: јули-05-2022 година