Erbium-Doped Fiber Amplifiers (EDFAs)

Erbium-doped fiber amplifier (EDFAs) nggunakake unsur rare-earth kayata erbium (Er3+) minangka medium amplifikasi.Iki diombe menyang inti serat sajrone proses manufaktur.Iku kasusun saka Piece cendhak serat (biasane 10 m utawa luwih) digawe saka kaca kang jumlah kontrol cilik saka erbium ditambahake minangka dopant ing wangun ion (Er3+).Mangkono, serat silika tumindak minangka medium inang.Dopan (erbium) tinimbang serat silika sing nemtokake dawa gelombang operasi lan bandwidth gain.EDFA umume beroperasi ing wilayah dawa gelombang 1550 nm lan bisa menehi kapasitas ngluwihi 1 Tbps.Dadi, akeh digunakake ing sistem WDM.

Prinsip emisi stimulasi ditrapake kanggo mekanisme amplifikasi EDFA.Nalika dopan (ion erbium) ana ing kahanan energi dhuwur, foton kedadeyan saka sinyal optik input bakal ngrangsang.Iki ngeculake sawetara energi menyang dopan lan bali menyang negara energi sing luwih murah ("emisi stimulasi") sing luwih stabil.Gambar ing ngisor iki nuduhake struktur dhasar EDFA.

1.1 Struktur dhasar saka EDFA

Dioda laser pompa biasane ngasilake sinyal optik kanthi dawa gelombang (ing 980 nm utawa 1480 nm) kanthi daya dhuwur (~ 10–200 mW).Sinyal iki ditambah karo sinyal input cahya ing bagean erbiumdoped saka serat silika liwat WDM coupler.Ion erbium bakal nyerep energi sinyal pompa iki lan mlumpat menyang kahanan bungah.A bagean saka sinyal cahya output wis tapped lan dipakani bali ing input laser pump liwat Filter optik lan detector.Iki minangka mekanisme kontrol daya umpan balik supaya bisa nggawe EDFA minangka amplifier sing ngatur dhewe.Nalika kabeh elektron metastabil dikonsumsi banjur ora ana amplifikasi maneh.Mulane, sistem stabil kanthi otomatis amarga daya optik output saka EDFA tetep meh pancet preduli saka fluktuasi daya input, yen ana.

1.2 Skema fungsional sing disederhanakake saka EDFA

Tokoh ing ndhuwur nuduhake skema fungsional sing disederhanakake saka EDFA sing sinyal pompa saka laser ditambahake menyang sinyal optik input (ing 1480 nm utawa 980 nm) liwat coupler WDM.

Diagram iki nuduhake amplifier EDF sing dhasar banget.Dawane gelombang sinyal pompa (kanthi daya pompa kira-kira 50 mW) yaiku 1480 nm utawa 980 nm.Sawetara bagéan saka sinyal pump iki ditransfer menyang sinyal optik input dening emisi stimulus ing dawa cendhak serat Erbium-doped.Nduwe gain optik khas sekitar 5-15 dB lan kurang saka 10 dB angka gangguan.Kanggo operasi 1550 nm, bisa entuk gain optik 30-40 dB.

1.3 Realisasi praktis saka EDFA

Tokoh ing ndhuwur nggambarake operasi sing disederhanakake saka EDFA kanthi struktur praktis nalika digunakake ing aplikasi WDM.

Kaya sing dituduhake, kalebu bagean utama ing ngisor iki:

• Isolator ing input.Iki ndadekake swara sing diasilake dening EDFA ora nyebar menyang ujung pemancar.

• A coupler WDM.Iki nggabungake sinyal data input optik 1550 nm kanthi daya rendah karo sinyal optik pompa daya dhuwur (saka sumber pompa kayata laser) kanthi dawa gelombang 980 nm.

• Bagean cilik saka serat silika doped erbium.Nyatane, iki minangka media aktif EDFA.

• Isolator ing output.Mbantu kanggo nyegah sinyal optik sing dibayangke mburi mlebu ing serat silika doped erbium.

Sinyal output pungkasan yaiku sinyal data optik dawa gelombang 1550 nm sing digedhekake kanthi sisa sinyal pompa dawa gelombang 980 nm.

Jinis Erbium-Doped Fiber Amplifier (EDFAs)

Ana rong jinis struktur Erbium-Doped Fiber Amplifier (EDFAs):

• EDFA karo co-propagating pump

• EDFA karo counter-propagating pump

Tokoh ing ngisor iki nuduhake pump counter-propagating lan pangaturan pump bidirectional sing bisa digunakake ing struktur EDFA.

aransemen pump beda

A co-propagating pump EDFA fitur daya optik output ngisor karo gangguan kurang;nalika pompa counter-propagating EDFA nyedhiyakake daya optik output sing luwih dhuwur nanging uga ngasilake swara sing luwih gedhe.Ing EDFA komersial khas, pump bi-directional karo co-propagating lan counter-propagating pumping digunakake kang asil ing gain optik relatif seragam.

Aplikasi EDFA minangka booster, in-line, lan pre-amplifier

Ing aplikasi jarak adoh saka link komunikasi serat optik, EDFAs bisa digunakake minangka penguat booster ing output pemancar optik, amplifier optik in-line bebarengan karo serat optik uga minangka pre-amplifier sadurunge panrima, minangka ditampilake ing tokoh ndhuwur.

Bisa uga dicathet yen EDFA in-line diselehake ing jarak 20-100 km gumantung saka mundhut serat.Sinyal input optik ana ing dawa gelombang 1,55 μm, dene laser pompa beroperasi ing dawa gelombang 1,48 μm utawa 980 nm.Dawane serat Erbium-doped biasane 10-50 m.

Mekanisme amplifikasi ing EDFAs

Kaya sing wis kasebut sadurunge, mekanisme amplifikasi ing EDFA adhedhasar emisi stimulasi sing padha karo laser.Energi dhuwur saka sinyal pump optik (diprodhuksi dening laser liyane) excites ion erbium dopan (Er3+) ing serat silika ing negara energi ndhuwur.Sinyal data optik input ngrangsang transisi ion Erbium sing bungah menyang negara energi sing luwih murah lan ngasilake radiasi foton kanthi energi sing padha, yaiku, dawane gelombang sing padha karo sinyal optik input.

Diagram tingkat energi: Ion Erbium gratis nampilake tingkat diskrit pita energi.Nalika ion Erbium didoping dadi serat silika, saben tingkat energi kasebut dibagi dadi sawetara tingkat sing gegandhengan supaya bisa mbentuk pita energi.

1.4 Mekanisme amplifikasi ing EDFA

Kanggo nggayuh inversi populasi, ion Er3+ dipompa ing tingkat penengah 2. Ing metode ora langsung (pemompaan 980-nm), ion Er3+ terus-terusan dipindhah saka level 1 menyang level 3. Diterusake kanthi pembusukan non-radiatif menyang level 2, saka ngendi padha tiba kanggo tingkat 1, radiating sinyal optik ing dawa gelombang dikarepake 1500-1600 nm.Iki dikenal minangka mekanisme amplifikasi 3 tingkat.

Kanggo produk Erbium-doped liyane, mangga deleng situs web kita.

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

E-mail:devin@erbiumtechnology.com

WhatsApp: +86-18113047438

Fax: +86-2887897578

Tambah: No.23, dalan Chaoyang, dalan Xihe, Distrcit Longquanyi, Chengdu, 610107, China.