Erbium-Doped Fiber Amplifiers (EDFAs)

Erbium-doped fiber amplifier (EDFAs) ngagunakeun unsur rare-earth sapertos erbium (Er3+) salaku medium amplifikasi.Hal ieu doped kana inti serat salila prosés manufaktur.Ieu diwangun ku sapotong pondok serat (biasana 10 m atawa leuwih) dijieunna tina kaca nu jumlah dikawasa leutik erbium ditambahkeun salaku dopant dina bentuk ion (Er3+).Ku kituna, serat silika tindakan minangka medium host.Dopans (erbium) tinimbang serat silika anu nangtukeun panjang gelombang operasi sareng bandwidth gain.EDFA umumna beroperasi dina wilayah panjang gelombang 1550 nm sareng tiasa nawiskeun kapasitas langkung ti 1 Tbps.Janten, aranjeunna seueur dianggo dina sistem WDM.

Prinsip émisi stimulasi lumaku pikeun mékanisme amplifikasi EDFA.Nalika dopant (ion erbium) dina kaayaan énergi tinggi, hiji foton kajadian tina sinyal optik input bakal merangsang eta.Ieu ngaleupaskeun sababaraha énergi na kana dopant sarta balik deui ka kaayaan énergi handap ("émisi dirangsang") nu leuwih stabil.Gambar di handap nembongkeun struktur dasar hiji EDFA.

1.1 Struktur dasar hiji EDFA

Dioda laser pompa biasana ngahasilkeun sinyal optik panjang gelombang (boh 980 nm atanapi 1480 nm) dina kakuatan luhur (~ 10-200 mW).Sinyal ieu gandeng jeung sinyal input cahaya dina bagian erbiumdoped tina serat silika ngaliwatan WDM coupler.Ion erbium bakal nyerep énergi sinyal pompa ieu sareng ngaluncat kana kaayaan gumbira.Hiji bagian tina sinyal lampu kaluaran disadap tur fed deui dina input laser pompa ngaliwatan filter optik sarta detektor.Ieu fungsi minangka mékanisme kontrol kakuatan eupan balik sangkan EDFAs salaku amplifier timer régulasi.Nalika sadaya éléktron métastabil dikonsumsi teras henteu aya amplifikasi salajengna.Ku alatan éta, sistem stabilizes otomatis sabab kakuatan optik kaluaran EDFA tetep ampir konstan, paduli fluktuasi kakuatan input, lamun aya.

1.2 Skématik fungsional saderhana tina EDFA

Gambar di luhur nunjukkeun skématik fungsional anu disederhanakeun tina EDFA dimana sinyal pompa tina laser ditambahkeun kana sinyal optik input (dina 1480 nm atanapi 980 nm) ngaliwatan coupler WDM.

Diagram ieu nunjukkeun panguat EDF anu dasar pisan.Panjang gelombang sinyal pompa (kalayan kakuatan pompa sakitar 50 mW) nyaéta 1480 nm atanapi 980 nm.Sababaraha bagian tina sinyal pompa ieu ditransfer ka sinyal optik input ku émisi dirangsang dina panjang pondok serat Erbium-doped.Cai mibanda gain optik has ngeunaan 5-15 dB sarta kirang ti 10 dB inohong noise.Pikeun operasi 1550 nm, kasebut nyaéta dimungkinkeun pikeun ménta gain optik 30-40 dB.

1.3 Realisasi praktis hiji EDFA

Gambar di luhur ngagambarkeun operasi saderhana tina EDFA sareng struktur praktisna nalika dianggo dina aplikasi WDM.

Salaku ditémbongkeun, éta ngawengku bagian utama handap:

• Hiji isolator dina input.Ieu ngajaga noise dihasilkeun ku hiji EDFA ti propagating nuju tungtung pamancar.

• A coupler WDM.Éta ngagabungkeun sinyal data input optik 1550 nm kakuatan rendah sareng sinyal optik pompa kakuatan tinggi (tina sumber pompa sapertos laser) dina panjang gelombang 980 nm.

• Hiji bagian leutik serat silika erbium-doped.Kanyataanna, ieu boga fungsi minangka media aktif EDFA.

• Hiji isolator dina kaluaran.Eta mantuan pikeun nyegah sagala sinyal optik balik-reflected asup kana serat silika-doped erbium.

Sinyal kaluaran ahir nyaéta sinyal data optik panjang gelombang 1550 nm anu diamplifikasi sareng sinyal pompa panjang gelombang 980 nm.

Jinis-jinis Penguat Serat Erbium-Doped (EDFAs)

Aya dua jinis struktur Erbium-Doped Fiber Amplifier (EDFAs):

• EDFA kalawan ko-propagating pompa

• EDFA kalawan counter-propagating pompa

Gambar di handap ieu nunjukkeun pompa kontra-propagasi sareng pangaturan pompa dua arah anu tiasa dianggo dina struktur EDFA.

susunan pompa béda

Pompa ko-propagating EDFA pitur kakuatan optik kaluaran handap kalawan noise low;sedengkeun pompa kontra-propagasi EDFA nyayogikeun kakuatan optik kaluaran anu langkung luhur tapi ogé ngahasilkeun sora anu langkung ageung.Dina EDFA komérsial has, pompa bi-arah kalawan simultaneous co-propagating na counter-propagating ngompa dipaké nu ngakibatkeun gain optik rélatif seragam.

Aplikasi EDFA salaku booster, in-line, sareng pre-amplifier

Dina aplikasi jarak jauh tina tautan komunikasi serat optik, EDFA tiasa dianggo salaku panguat panguat dina kaluaran pemancar optik, panguat optik in-line sareng serat optik ogé salaku panguat pra-panguat sateuacanna. panarima, ditémbongkeun saperti dina gambar di luhur.

Perlu dicatet yén in-line EDFAs disimpen dina jarak 20–100 km gumantung kana leungitna serat.Sinyal input optik nyaéta dina panjang gelombang 1,55 μm, sedengkeun laser pompa beroperasi dina panjang gelombang 1,48 μm atanapi 980 nm.Panjang has serat Erbium-doped nyaéta 10–50 m.

Mékanisme amplifikasi dina EDFAs

Sakumaha anu dinyatakeun sateuacana, mékanisme amplifikasi dina EDFA didasarkeun kana émisi anu dirangsang sami sareng dina laser.Énergi luhur tina sinyal pompa optik (dihasilkeun ku laser sejen) excites dopant ion erbium (Er3+) dina serat silika dina kaayaan énergi luhur.Sinyal data optik input ngarangsang transisi ion Erbium bungah kana kaayaan énérgi handap sarta ngahasilkeun radiasi foton kalawan énergi anu sarua, nyaéta panjang gelombang sarua jeung sinyal optik input.

Diagram tingkat énergi: Ion Erbium bébas némbongkeun tingkat diskrit pita énergi.Nalika ion Erbium didopkeun kana serat silika, masing-masing tingkat énérgina dibagi jadi sababaraha tingkat anu raket patalina sahingga ngabentuk pita énergi.

1.4 Mékanisme amplifikasi dina EDFA

Pikeun ngahontal inversi populasi, ion Er3+ dipompa dina tingkat panengah 2. Dina metodeu teu langsung (ngompa 980-nm), ion Er3+ terus dipindahkeun ti tingkat 1 ka tingkat 3. Ieu dituturkeun ku buruk non-radiatively ka tingkat 2, ti dimana aranjeunna ragrag ka tingkat 1, radiating sinyal optik dina panjang gelombang nu dipikahoyong 1500-1600 nm.Ieu katelah mékanisme amplifikasi 3-tingkat.

Kanggo langkung seueur produk Erbium-doped, mangga tingali dina halaman wéb kami.

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

Surélék:devin@erbiumtechnology.com

WhatsApp: +86-18113047438

Fax: +86-2887897578

Tambahkeun: No.23, Chaoyang jalan, Xihe jalan, Longquanyi distrcit, Chengdu, 610107, Cina.