• Кесипкөйлүк сапатты жаратат, Кызмат баалуулукту жаратат!
  • sales@erditechs.com
dfbf

Эрбиум кошулган була күчөткүчтөрү (EDFAs)

Эрбиум кошулган була күчөткүчтөрү (EDFAs)

Эрбиум кошулган була күчөткүчтөрү (EDFAs) күчөтүү чөйрөсү катары эрбий (Er3+) сыяктуу сейрек кездешүүчү элементтерди колдонушат.Ал өндүрүш процессинде була өзөгүнө кошулат.Ал айнектен жасалган кыска жипчеден (адатта 10 м же андан көп) турат, ага ион (Er3+) түрүндөгү кошумча зат катары контролдонуучу аз сандагы эрбий кошулат.Ошентип, кремнезем була кабыл алуучу чөйрө катары иштейт.Бул кремнеземдик була эмес, кошумча заттар (эрбиум) жумушчу толкун узундугун жана алуу өткөрүү жөндөмдүүлүгүн аныктайт.EDFAлар жалпысынан 1550 нм толкун узундугу аймагында иштейт жана 1 Tbps ашкан кубаттуулукту сунуштай алат.Ошентип, алар WDM системаларында кеңири колдонулат.

Стимулдаштырылган эмиссия принциби EDFAнын күчөтүү механизми үчүн колдонулат.Кошумчалоочу зат (эрбий иону) жогорку энергиялуу абалда болгондо, кириш оптикалык сигналдын түшкөн фотону аны стимулдайт.Ал өзүнүн энергиясынын бир бөлүгүн допантка чыгарат жана туруктуураак болгон төмөнкү энергиялык абалга («стимулданган эмиссия») кайтып келет.Төмөнкү сүрөттө EDFAнын негизги түзүмү көрсөтүлгөн.

 индекс

1.1 EDFAнын негизги структурасы

 

Насостун лазердик диоду адатта толкун узундуктагы оптикалык сигналды (980 нм же 1480 нмде) жогорку кубаттуулукта (~ 10–200 мВт) чыгарат.Бул сигнал WDM кошкуч аркылуу кремний буласынын эрбиум кошулган бөлүгүндө жарык киргизүү сигналы менен кошулат.Эрбиум иондору бул насостун сигналынын энергиясын сиңирип, толкунданган абалына секирет.Чыгуучу жарык сигналынын бир бөлүгү оптикалык чыпка жана детектор аркылуу насостук лазердин киришинде тапталат жана кайра берилет.Бул EDFAларды өзүн-өзү жөнгө салуучу күчөткүчтөр катары кабыл алуу үчүн кайтарым байланышты башкаруу механизми катары кызмат кылат.Бардык метастабилдүү электрондор керектелгенде, андан ары күчөтүү болбойт.Демек, система автоматтык түрдө турукташтырылат, анткени EDFAнын чыгыш оптикалык кубаттуулугу, эгер бар болсо, кириш кубаттуулугунун өзгөрүүсүнө карабастан дээрлик туруктуу бойдон калууда.

 

1213

1.2 EDFAнын жөнөкөйлөштүрүлгөн функционалдык схемасы

 

Жогорудагы сүрөттө EDFAнын жөнөкөйлөштүрүлгөн функционалдык схемасы көрсөтүлгөн, анда лазерден насостук сигнал WDM кошкуч аркылуу кириш оптикалык сигналга (1480 нм же 980 нмде) кошулат.

Бул диаграмма абдан негизги EDF күчөткүчтү көрсөтөт.Насос сигналынын толкун узундугу (насостун күчү 50 мВт жакын) 1480 нм же 980 нм.Бул насостук сигналдын бир бөлүгү Эрбиум кошулган буладан кыска узундуктагы стимулданган эмиссия аркылуу кириш оптикалык сигналга өткөрүлүп берилет.Ал болжол менен 5–15 дБ жана 10 дБден аз ызы-чуу көрсөткүчүнө мүнөздүү оптикалык күчкө ээ.1550 нм операция үчүн 30-40 дБ оптикалык пайда алууга болот.

 

124123

1.3 EDFAны практикалык ишке ашыруу

Жогорудагы сүрөттө WDM тиркемесинде колдонулганда практикалык түзүлүшү менен EDFAнын жөнөкөйлөштүрүлгөн операциясы сүрөттөлөт.

Көрсөтүлгөндөй, ал төмөнкү негизги бөлүктөрдү камтыйт:

  • Киргизүүдө изолятор.Бул EDFA тарабынан пайда болгон ызы-чуунун өткөргүчтүн аягына чейин таралышына жол бербейт.

  • WDM бириктиргич.Ал аз кубаттуулуктагы 1550 нм оптикалык киргизүү маалымат сигналын 980 нм толкун узундугунда жогорку кубаттуу насостук оптикалык сигнал менен айкалыштырат.

  • Эрбий кошулган кремний буласынын кичинекей бөлүгү.Чынында, бул EDFA активдүү каражаты катары кызмат кылат.

  • Чыгуудагы изолятор.Бул эрбиум кошулган кремний буласына кандайдыр бир артка чагылган оптикалык сигналдын кирүүсүн алдын алууга жардам берет.

Акыркы чыгуу сигналы 980 нм толкун узундуктагы насостун сигналы менен күчөтүлгөн 1550 нм толкун узундуктагы оптикалык маалымат сигналы болуп саналат.

Эрбиум кошулган була күчөткүчтөрдүн түрлөрү (EDFAs)

Эрбиум кошулган була күчөткүчтөрдүн (EDFAs) структураларынын эки түрү бар:

  • EDFA биргелешип таратуучу насос менен

  • каршы таратуучу насос менен EDFA

Төмөнкү сүрөттө EDFA түзүмдөрүндө колдонулушу мүмкүн болгон карама-каршы насостун жана эки багыттуу насостун түзүлүштөрү көрсөтүлгөн.

Ар кандай насостордун түзүлүштөрү

Ко-пропагандалоочу насос EDFA аз ызы-чуу менен төмөнкү оптикалык кубаттуулуктун өзгөчөлүктөрү;ал эми каршы таратуучу насос EDFA жогорку оптикалык кубаттуулукту камсыз кылат, бирок көбүрөөк ызы-чуу чыгарат.Кадимки коммерциялык EDFAда, бир эле учурда биргелешип таратуучу жана каршы жайылтуучу насосу менен эки багыттуу насос колдонулат, бул салыштырмалуу бирдей оптикалык пайда алып келет.

EDFAны күчөткүч, линиядагы жана алдын ала күчөткүч катары колдонуу

Оптикалык була байланыш шилтемесин узак аралыкка колдонууда, EDFAлар оптикалык өткөргүчтүн чыгышында күчөткүч күчөткүч, оптикалык була менен бирге катардагы оптикалык күчөткүч, ошондой эле алдын ала күчөткүч катары колдонулушу мүмкүн. жогорудагы сүрөттө көрсөтүлгөндөй кабыл алгыч.

Белгилей кетсек, линиядагы EDFAлар була жоготууга жараша 20-100 км аралыкта жайгаштырылат.Оптикалык киргизүү сигналы 1,55 мкм толкун узундугунда, ал эми насостук лазерлер 1,48 мкм же 980 нм толкун узундугунда иштейт.Эрбиум кошулган жипченин типтүү узундугу 10–50 м.

EDFAдагы күчөтүү механизми

Жогоруда айтылгандай, EDFAдагы күчөтүү механизми лазердегидей стимулданган эмиссияга негизделген.Оптикалык насостун сигналынын жогорку энергиясы (башка лазер тарабынан өндүрүлгөн) кремнеземдик буладагы кошумча эрбиум иондорун (Er3+) жогорку энергетикалык абалында козгойт.Кирүүчү оптикалык маалымат сигналы дүүлүккөн Эрбиум иондорунун төмөнкү энергетикалык абалына өтүшүн стимулдайт жана натыйжада энергиясы бирдей, башкача айтканда, кириш оптикалык сигналдыкы менен бирдей толкун узундугу бар фотондордун нурлануусуна алып келет.

Энергия деңгээлинин диаграммасы: Эрбия иондору энергия диапазонунун дискреттик деңгээлин көрсөтөт.Эрбий иондору кремний диоксиди буласына кошулганда, алардын ар бири энергетикалык диапазонду түзүү үчүн бири-бири менен тыгыз байланышкан бир катар деңгээлдерге бөлүнөт.

 

15123

1.4 EDFAдагы күчөтүү механизми

 

Популяциялык инверсияга жетүү үчүн Er3+ иондору 2-аралык деңгээлде айдалат. Кыйыр ыкмада (980 нм сордурууда) Er3+ иондору 1-деңгээлден 3-деңгээлге үзгүлтүксүз жылдырылат. Андан кийин радиациялык эмес ажыроо 2-деңгээлге чейин жүрөт. алар 1-деңгээлге түшүп, оптикалык сигналдарды 1500–1600 нм каалаган толкун узундугунда таратышат.Бул 3-деңгээлдик күчөтүү механизми катары белгилүү.

 

Эрбиум кошулган азыктар үчүн биздин веб-сайттан караңыз.

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

E-mail:devin@erbiumtechnology.com

Ватсап: +86-18113047438

Факс: +86-2887897578

Кошумча: №23, Чаоян жолу, Сихэ көчөсү, Longquanyi району, Чэнду, 610107, Кытай.


Жаңыртуу убактысы: 2022-жылдын 5-июлунда