Amplifikaturi tal-fibra drogati bl-erbju (EDFAs)

L-amplifikaturi tal-fibra drogati bl-erbju (EDFAs) jagħmlu użu minn elementi ta 'earth rari bħall-erbju (Er3+) bħala mezz ta' amplifikazzjoni.Huwa drogat fil-qalba tal-fibra matul il-proċess tal-manifattura.Tikkonsisti f'biċċa fibra qasira (tipikament 10 m jew hekk) magħmula mill-ħġieġ li fiha ammont żgħir kontrollat ​​ta 'erbju huwa miżjud bħala dopant fil-forma ta' jone (Er3+).Għalhekk, il-fibra tas-silika taġixxi bħala mezz ospitanti.Huma d-dopants (erbju) aktar milli l-fibra tas-silika li jiddeterminaw il-wavelength operattiva u l-wisa 'tal-frekwenza tal-qligħ.L-EDFAs ġeneralment joperaw fir-reġjun ta' wavelength ta' 1550 nm u jistgħu joffru kapaċitajiet li jaqbżu 1 Tbps.Għalhekk, huma użati ħafna fis-sistemi WDM.

Il-prinċipju ta' emissjoni stimulata huwa applikabbli għall-mekkaniżmu ta' amplifikazzjoni tal-EDFA.Meta d-dopant (jone tal-erbju) ikun fi stat ta 'enerġija għolja, foton inċidentali tas-sinjal ottiku tad-dħul jistimulah.Jirrilaxxa ftit mill-enerġija tiegħu lid-dopant u jerġa 'lura għal stat ta' enerġija aktar baxxa ("emissjoni stimulata") li hija aktar stabbli.Il-figura hawn taħt turi l-istruttura bażika ta' EDFA.

1.1 Struttura bażika ta' EDFA

Id-dijodu tal-lejżer tal-pompa normalment jipproduċi sinjal ottiku ta 'wavelength (jew f'980 nm jew 1480 nm) b'qawwa għolja (~ 10–200 mW).Dan is-sinjal huwa akkoppjat mas-sinjal tad-dawl tad-dħul fis-sezzjoni erbiumdoped tal-fibra tas-silika permezz tal-coupler WDM.Il-joni tal-erbju se jassorbu din l-enerġija tas-sinjal tal-pompa u jaqbżu għall-istat eċċitati tagħhom.Parti tas-sinjal tad-dawl tal-ħruġ hija sfruttata u mitmugħa lura fid-dħul tal-laser tal-pompa permezz ta 'filtru ottiku u detector.Dan iservi bħala mekkaniżmu ta 'kontroll tal-qawwa tar-rispons sabiex l-EDFAs isiru bħala amplifikaturi li jirregolaw lilhom infushom.Meta l-elettroni metastabbli kollha jiġu kkunsmati allura ma sseħħ l-ebda amplifikazzjoni ulterjuri.Għalhekk, is-sistema tistabbilizza awtomatikament minħabba li l-qawwa ottika tal-ħruġ tal-EDFA tibqa' kważi kostanti irrispettivament mill-varjazzjoni tal-qawwa tad-dħul, jekk ikun hemm.

1.2 Skematika funzjonali simplifikata ta' EDFA

Il-figura ta 'hawn fuq turi l-skema funzjonali simplifikata ta' EDFA li fiha sinjal tal-pompa mill-lejżer huwa miżjud ma 'sinjal ottiku ta' input (f'1480 nm jew 980 nm) permezz ta' coupler WDM.

Din id-dijagramma turi amplifikatur EDF bażiku ħafna.Il-wavelength tas-sinjal tal-pompa (b'qawwa tal-pompa ta 'madwar 50 mW) huwa 1480 nm jew 980 nm.Xi parti minn dan is-sinjal tal-pompa hija trasferita għas-sinjal ottiku tad-dħul permezz ta 'emissjoni stimulata f'tul qasir ta' fibra drogata bl-Erbju.Għandu gwadann ottiku tipiku ta 'madwar 5-15 dB u inqas minn 10 dB figura ta' storbju.Għal tħaddim ta '1550 nm, huwa possibbli li jinkiseb gwadann ottiku ta' 30–40 dB.

1.3 Realizzazzjoni prattika ta' EDFA

Il-figura ta 'hawn fuq turi operazzjoni simplifikata ta' EDFA bl-istruttura prattika tagħha meta użata fl-applikazzjoni WDM.

Kif muri, jinkludi l-partijiet ewlenin li ġejjin:

• Iżolatur fid-dħul.Dan iżomm il-ħoss iġġenerat minn EDFA milli jippropaga lejn it-tarf tat-trasmettitur.

• A coupler WDM.Tgħaqqad is-sinjal tad-dejta tal-input ottiku ta 'enerġija baxxa ta' 1550 nm b'sinjal ottiku tal-ippumpjar ta 'qawwa għolja (minn sors tal-pompa bħal laser) f'tul ta' mewġ ta '980 nm.

• Sezzjoni żgħira ta 'fibra tas-silika drogata bl-erbju.Fil-fatt, dan iservi bħala l-mezz attiv tal-EDFA.

• Iżolatur fil-ħruġ.Jgħin biex jipprevjeni kwalunkwe sinjal ottiku rifless lura milli jidħol fil-fibra tas-silika drogata bl-erbju.

Is-sinjal finali tal-ħruġ huwa sinjal ta 'dejta ottiku ta' wavelength ta '1550 nm amplifikat b'sinjal tal-pompa residwu ta' wavelength ta' 980 nm.

Tipi ta' Amplifikaturi tal-Fibra Drogati bl-Erbju (EDFAs)

Hemm żewġ tipi ta' strutturi ta' Amplifikaturi tal-Fibra Doped bl-Erbju (EDFAs):

• EDFA b'pompa ta' kopropagazzjoni

• EDFA b'pompa kontra-propagazzjoni

Il-figura t'hawn taħt turi arranġamenti ta 'pompa kontra-propagazzjoni u pompa bidirezzjonali li jistgħu jintużaw fi strutturi EDFA.

Arranġamenti differenti tal-pompa

Pompa ta 'ko-propagazzjoni EDFA għandha qawwa ottika ta' produzzjoni aktar baxxa b'ħoss baxx;filwaqt li pompa kontra-propagazzjoni EDFA tipprovdi qawwa ottika tal-ħruġ ogħla iżda tipproduċi ħoss akbar ukoll.F'EDFA kummerċjali tipiku, tintuża pompa bi-direzzjonali b'ippumpjar simultanju ta' kopropagazzjoni u kontropropagazzjoni li tirriżulta fi gwadann ottiku relattivament uniformi.

Applikazzjoni tal-EDFA bħala booster, in-line, u pre-amplifier

F'applikazzjoni fit-tul ta 'konnessjoni ta' komunikazzjoni tal-fibra ottika, EDFAs jistgħu jintużaw bħala amplifikatur booster fil-ħruġ tat-trasmettitur ottiku, amplifikatur ottiku in-line flimkien mal-fibra ottika kif ukoll pre-amplifikatur eżatt qabel il- riċevitur, kif muri fil-figura ta 'hawn fuq.

Jista' jiġi nnutat li l-EDFAs in-line jitqiegħdu f'distanza ta' 20–100 km 'il bogħod minn xulxin skont it-telf tal-fibra.Is-sinjal tal-input ottiku huwa f'tul ta 'mewġ ta' 1.55 μm, filwaqt li l-lejżers tal-pompa joperaw f'tul ta 'mewġ ta' 1.48 μm jew 980 nm.It-tul tipiku tal-fibra drogata bl-Erbju huwa 10-50 m.

Mekkaniżmu ta' Amplifikazzjoni fl-EDFAs

Kif intqal qabel, il-mekkaniżmu ta' amplifikazzjoni f'EDFA huwa bbażat fuq emissjoni stimulata simili għal dik tal-laser.Enerġija għolja mis-sinjal tal-pompa ottika (prodott minn laser ieħor) teċita l-joni tal-erbju dopant (Er3+) f'fibra tas-silika fl-istat ta 'enerġija ta' fuq.Is-sinjal tad-dejta ottika tal-input jistimula t-tranżizzjoni tal-joni tal-Erbju eċċitati għall-istat ta 'enerġija aktar baxxa u jirriżulta fir-radjazzjoni ta' fotoni bl-istess enerġija, jiġifieri, l-istess wavelength bħal dak tas-sinjal ottiku tad-dħul.

Dijagramma tal-livell tal-enerġija: Il-joni tal-erbju ħielsa juru livelli diskreti tal-medda tal-enerġija.Meta l-joni ta 'l-erbju jiġu drogati f'fibra tas-silika, kull wieħed mill-livelli ta' enerġija tagħhom jinqasam f'numru ta 'livelli relatati mill-qrib sabiex jiffurmaw faxxa ta' enerġija.

1.4 Mekkaniżmu ta' amplifikazzjoni fl-EDFA

Biex tinkiseb l-inverżjoni tal-popolazzjoni, il-joni Er3+ jiġu ppumpjati fil-livell intermedju 2. Fil-metodu indirett (ippumpjar ta’ 980 nm), il-joni Er3+ jitmexxew kontinwament minn livell 1 għal livell 3. Huwa segwit minn tħassir mhux radjattiv għal livell 2, minn fejn jaqgħu għal-livell 1, jirradja s-sinjali ottiċi fil-wavelength mixtieq ta '1500–1600 nm.Dan huwa magħruf bħala mekkaniżmu ta 'amplifikazzjoni ta' 3 livelli.

Għal aktar prodotti drogati bl-Erbju, jekk jogħġbok agħti ħarsa fil-websajt tagħna.

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

E-mail:devin@erbiumtechnology.com

WhatsApp: +86-18113047438

Fax: +86-2887897578

Żid: No.23, triq Chaoyang, triq Xihe, distrcit Longquanyi, Chengdu,610107, iċ-Ċina.