Erbium-dopitaj fibro-amplifiloj (EDFAoj) faras uzon de rara-teraj elementoj kiel ekzemple erbio (Er3+) kiel plifortiga medio.Ĝi estas dopita en la fibro-kernon dum la produktada procezo.Ĝi konsistas el mallonga peco de fibro (tipe 10 m aŭ tiel) farita el vitro en kiu malgranda kontrolita kvanto de erbio estas aldonita kiel dopanto en la formo de jono (Er3+).Tiel, la silicfibro funkcias kiel gastiga medio.Estas la dopantoj (erbio) prefere ol silicfibro kiuj determinas la funkciigan ondolongon kaj la gajnan bendolarĝon.EDFAoj ĝenerale funkcias en la 1550 Nm ondolonga regiono kaj povas oferti kapacitojn superantajn 1 Tbps.Do ili estas vaste uzataj en WDM-sistemoj.
La principo de stimulita emisio estas aplikebla por la plifortiga mekanismo de la EDFA.Kiam la dopanto (erbiojono) estas en alt-energia stato, okazaĵa fotono de la eniga optika signalo stimulos ĝin.Ĝi liberigas iom da sia energio al la dopanto kaj revenas al malalt-energia stato ("stimulita emisio") kiu estas pli stabila.La figuro malsupre montras la bazan strukturon de EDFA.
1.1 Baza strukturo de EDFA
La pumpila laserdiodo normale produktas optikan signalon de ondolongo (je aŭ 980 Nm aŭ 1480 Nm) ĉe alta potenco (~ 10-200 mW).Ĉi tiu signalo estas kunligita kun la lum-enigsignalo en la erbiodopita sekcio de la silicfibro tra WDM-kluĉilo.La erbiaj jonoj sorbos ĉi tiun pumpan signalenergion kaj saltos al sia ekscitita stato.Parto de la produkta lumsignalo estas frapetita kaj provizita reen ĉe la enigo de pumplasero tra optika filtrilo kaj detektilo.Tio funkcias kiel religpotenckontrolmekanismo por fari EDFAojn kiel mem-reguligantaj amplifiloj.Kiam ĉiuj metastabilaj elektronoj estas konsumitaj, tiam neniu plia plifortigo okazas.Tial, la sistemo stabiligas aŭtomate ĉar la produktaĵa optika potenco de la EDFA restas preskaŭ konstanta sendepende de la enirpotencfluktuo, se entute.
1.2 Simpligita funkcia skemo de EDFA
La supra figuro montras la simpligitan funkcian skemon de EDFA en kiu pumpilsignalo de la lasero estas aldonita al eniga optika signalo (ĉe 1480 Nm aŭ 980 Nm) tra WDM-kluĉilo.
Ĉi tiu diagramo montras tre bazan EDF-amplifilon.La ondolongo de la pumpilsignalo (kun pumpilpotenco de proksimume 50 mW) estas 1480 nm aŭ 980 nm.Iu parto de tiu pumpilsignalo estas transdonita al la eniga optika signalo per stimulita emisio ene de mallonga longo de Erbium-dopita fibro.Ĝi havas tipan optikan gajnon de proksimume 5-15 dB kaj malpli ol 10 dB bruociferon.Por 1550 nm operacio, estas eble akiri 30-40 dB optikan gajnon.
1.3 Praktika realigo de EDFA
La supra figuro prezentas simpligitan operacion de EDFA kun sia praktika strukturo kiam uzite en WDM-apliko.
Kiel montrite, ĝi inkluzivas la sekvajn ĉefajn partojn:
-
Izolilo ĉe la enigo.Ĉi tio malhelpas la bruon generitan de EDFA disvastigi direkte al la dissendila fino.
-
WDM-kumplilo.Ĝi kombinas la malaltan potencon 1550 nm optikan enigdatumsignalon kun alt-potenca pumpa optika signalo (de pumpilfonto kiel lasero) ĉe 980 nm ondolongo.
-
Malgranda sekcio de erbio-dopita silicfibro.Fakte, ĉi tio funkcias kiel la aktiva medio de la EDFA.
-
Izolilo ĉe la eligo.Ĝi helpas malhelpi ajnan malantaŭen reflektitan optikan signalon eniri la erbio-dopitan silicfibro.
La fina eligsignalo estas plifortigita 1550 Nm ondolonga optika datensignalo kun resta 980 Nm ondolonga pumpilsignalo.
Specoj de Erbium-Dopitaj Fibramplifiloj (EDFAoj)
Ekzistas du specoj de strukturoj de Erbium-Doped Fibre Amplifiers (EDFAoj):
-
EDFA kun kun-disvastiga pumpilo
-
EDFA kun kontraŭ-disvastiga pumpilo
La figuro malsupre montras kontraŭ-disvastigan pumpilon kaj dudirektajn pumparanĝojn kiuj povas esti uzitaj en EDFA-strukturoj.
Malsamaj pumparanĝoj
Kun-disvastiga pumpilo EDFA prezentas pli malaltan eligan optikan potencon kun malalta bruo;dum kontraŭ-disvastigo pumpilo EDFA disponigas pli altan eligan optikan potencon sed produktas pli grandan bruon ankaŭ.En tipa komerca EDFA, dudirekta pumpilo kun samtempa kun-disvastigo kaj kontraŭ-disvastigo pumpado estas uzita kiu rezultigas relative unuforman optikan gajnon.
Apliko de EDFA kiel akcelilo, en-linia, kaj antaŭ-amplifilo
En longdistanca apliko de optika fibro komunika ligo, EDFAoj povas esti uzataj kiel akcelilamplifilo ĉe la produktado de la optika dissendilo, en-linia optika amplifilo kune kun la optika fibro same kiel antaŭ-amplifilo ĵus antaŭ la. ricevilo, kiel montrite en la supra figuro.
Povas notiĝi ke en-liniaj EDFAoj estas metitaj je 20-100 km distancon dise depende de la fibroperdo.La optika enirsignalo estas je 1.55 μm ondolongo, dum la pumpillaseroj funkciigas ĉe 1.48 μm aŭ 980 nm ondolongo.Tipa longo de Erbi-dopita fibro estas 10-50 m.
Plifortiga Mekanismo en EDFAoj
Kiel deklarite pli frue, la plifortiga mekanismo en EDFA estas bazita sur stimulita emisio simila al tiu de en lasero.Alta energio de la optika pumpilsignalo (produktita per alia lasero) ekscitas la dopantajn erbiojonojn (Er3+) en silicfibro ĉe la supra energistato.La eniga optika datensignalo stimulas la transiron de la ekscititaj Erbium-jonoj al la pli malalta energistato kaj rezultigas la radiadon de fotonoj kun la sama energio, t.e., la sama ondolongo kiel tiu de la eniga optika signalo.
Energi-nivela Diagramo: Liberaj Erbiumjonoj elmontras diskretajn nivelojn de la energibendo.Kiam Erbiumjonoj estas dopitaj en silicfibro, ĉiu el iliaj energiniveloj fendetiĝas en kelkajn proksime rilatajn nivelojn por formi energibendon.
1.4 Plifortiga mekanismo en EDFA
Por atingi populacionversion, Er3+-jonoj estas pumpitaj sur la meza nivelo 2. En nerekta metodo (980-nm pumpado), Er3+-jonoj estas ade movitaj de nivelo 1 al nivelo 3. Ĝi estas sekvita per ne-radiative disfalo al nivelo 2, de kie ili falas al nivelo 1, radiante la optikajn signalojn en la dezirata ondolongo de 1500-1600 nm.Ĉi tio estas konata kiel 3-nivela plifortiga mekanismo.
Por pli da Erbium-dopitaj produktoj, bonvolu rigardi en nia retejo.
https://www.erbiumtechnology.com/erbium-laser-glasseye-safe-laser-glass/
Retpoŝto:devin@erbiumtechnology.com
WhatsApp: +86-18113047438
Faksi: +86-2887897578
Aldoni: No.23, Chaoyang-vojo, Xihe strato, Longquanyi distrcit, Chengdu,610107, Ĉinio.
Ĝisdatiga Tempo: Jul-05-2022
