Kaj sta EDFA in EYDFA?

EDFA je aktivna optična naprava, ki povečuje šibke 1550nm optične signale z dopingom jedra optičnega vlakna z redkim zemeljskim elementom "Erbium (ER)", ki uporablja stimulirani učinek emisije erbijevih ionov.

Ključne značilnosti:Nizek hrup, visok dobiček, široka pasovna širina

Pristanišča:

1. vhodna vrata signala (v): priključite šibek 1550Nm signal, ki ga je treba okrepiti (na primer signal po izgubi optičnega vlakna ali šibki signal pred sprejemnikom). Vhodna moč je običajno od -30 do -10 dBm in se mora ujemati z vrsto optičnih vlaken (npr. SMF -28).

2. izhodna vrata signala (zunaj): Izvaja ojačan 1550Nm signal (za nadaljnji prenos ali sprejem). Izhodna moč je običajno med 0 do 20 dBm (nivo Milliwatts), z nizko refleksno zasnovo (da se izognete motenju vračanja signala).

3. Vrata črpalke: Priključi se z laserjem črpalke, da zagotovi energijo vzbujanja za erbijeve ione (jedrna vhodna vrata). Glavne valovne dolžine črpalke: 980nm (nizek hrup) ali 1480nm (visok dobiček); Moč črpalke 100 ~ 500mW.

4. Nadzorna vrata (MON): izvleče 1% ~ 5% izhodnega signala za resnično - časovno spremljanje moči in stabilnosti valovne dolžine ojačanja (za operativno uporabo). Izhodna moč je precej nižja od glavnega signala (običajno -20 ~ -10dbm), ki ne vpliva na prenos glavnega signala.

Načelo delovanja:

1. vzbujanje črpalke (vbrizgavanje energije) Laser črpalke vbrizga 980nm/1480nm luč črpalke skozi "črpalka," in er³⁺ ioni v jedru absorbirajo črpalno energijo, ki prehaja iz tal (4i₁₅/₂) v visoko {{4 → 4i).

2. Inverzija populacije (pogoj za ojačanje) Visoki - energijski er³⁺ ioni so zelo nestabilni in se hitro spustijo v metastabilno stanje (4i₁₃/₂) prek "non - sevalni prehodi" (z življenjsko dobo približno 10 ms, ki omogočajo dolgo {{5} termin); Ko število ionov ER³⁺ v metastabilnem stanju znatno presega število ionov v osnovnem stanju, pride do "inverzije populacije" (osnovni pogoj za optično amplifikacijo).

3. Signalna amplifikacija (stimulirana emisija) 1550NM signalna luč, ki jo je treba ojačati, vstopi v erbium - dopirano vlakno skozi "vhodna vrata". Fotonska energija signalne luči se popolnoma ujema s prehodno energijo iz metastabilnega stanja v talno stanje ionov Er³⁺, ki navdušuje metastabilne ione ER³⁺, da se hitro prehaja nazaj v osnovno stanje in sprosti nove fotone, ki so enaki po pogostosti, fazi in polarizaciji na signalno luč; Ti novi fotoni se superkonventno združujejo z prvotno signalno lučjo in dosežejo "eksponentno amplifikacijo" signalne moči, ki je na koncu izpuščena skozi "izhodna vrata".

Prijave:

1. Dolgo - Optično komunikacijsko omrežje Optical Fiber Communication, ki služi kot "ojačevalnik linij", nameščeno v medsebojno in transoceanskim optičnim kablim, da kompenzirajo slabljenje signala.

2. Komunikacijski terminal optičnega vlaken, kjer konec sprejemnika deluje kot pred - ojačevalnik za ojačanje šibkih signalov, kar povečuje sprejemljivost mobilnih baznih postaj in optičnih modemov. Na koncu oddajnika deluje kot ojačevalnik napajanja, kot je optični signal, kot je optični signalni izhod baznih postaj.

3. V sistemih CATV (kabelske televizije), ki povečuje televizijske signale v območju 1550Nm valovne dolžine, da bi dosegli pokritost na stotine kilometrov, pri čemer se izognete degradaciji kakovosti slike zaradi slabljenja.

4. Sistemi za zaznavanje optičnih vlaken, ki ojačajo šibke optične signale iz senzorjev napetosti in temperature, kot je realno - časovno spremljanje mostov in cevovodov za nafto in plin, razširitev zaznavanja (do več kot 100 kilometrov).

Doping tako erbijevih ionov kot ytterbijevih ionov v jedru optičnih vlaken, ki uporablja mehanizem ionov ytterbiuma, "učinkovito absorbirajo svetlobo črpalke in prenašajo energijo na erbijeve ione," doseže visoko močne optične amplifikacijske naprave v 1550nm valovni pasu, ki se razbije z močjo EDFA.

Ključne značilnosti:V primerjavi z EDFA ima večjo učinkovitost absorpcije črpalke, močnejšo toleranco z visoko močjo in večjo izhodno moč.

Pristanišča:

1. vhodna vrata signala (v): poveže se s 1550Nm signalom (šibki ali srednji signal moči), s širšim vhodnim območjem moči (-20 do 0DBM) in toleranco z veliko močjo (da se izognete izgorevanju).

2. Izhodna vrata signala (OUT): Izdaja signal visoke moči 1550Nm (za laserske aplikacije ali prenos velike energije), z izhodno močjo pa se giblje od 1W do 1kW (od vatne do nivoja kilovata), ki zahtevajo visoke močne konektorje (na primer različico FC/APC z visoko močjo), s preprečevanjem zaščite iz opekline in preprečevanjem uhajanja izgorela.

3. Vrata črpalke: V kombinaciji lahko vbrizgate več črpalk za povečanje skupne moči črpalke (jedro visoke izhodiščne energije). Valovne dolžine glavnih črpalk: 808nm (nizki stroški) ali 915Nm (visoka učinkovitost); Enojna črpalka od 5 do 20 W lahko skupna moč več črpalk doseže več kot 50 W.

4. Nadzor/krmilni vrat: ① spremlja izhodno moč in temperaturo (da se izognete pregrevanju); ② Zunanji krmilni modul za nastavitev moči/dobička črpalke. Vrata za spremljanje izvlečejo od 0,1% do 1% signala (da se izognejo vplivanju na visoko izhodno moč); Krmilna vrata podpirajo protokol RS485/Ethernet.

Načelo delovanja:

1. vzbujanje črpalke (preferenca ionov ytterbium) Multi - laserji črpalk vbrizgajo luč črpalke pri 808Nm/915nm skozi "črpalka". Ytterbijevi ioni (yb³⁺) v jedru vlaken prednostno absorbirajo energijo in prehajajo iz osnovnega stanja (²F₇/₂) v vzbujeno stanje (²F₅/₂).

2. Prenos energije (ytterbium v ​​Erbium) Navdušeni ioni Ytterbium ne oddajajo neposredno fotonov; Namesto tega učinkovito prenašajo energijo na sosednje erbijeve ione (er³⁺) z "non - radiativnim prenosom energije", kar omogoča, da ioni Erbium prehajajo iz tal (4i₁₅/₂) v metastabilno stanje (4i₁₃/₂). Ta korak obravnava nizko učinkovitost neposredne absorpcije črpalke v ERBIUM v EDFA in se izogne ​​energijskim odpadkom, ki jih povzročajo visoke koncentracije erbijevih ionov.

3. Signalna amplifikacija (erbijeva ionska stimulirana emisija), skladna z EDFA: 1550NM signalna luč vzbuja metastabilne erbijeve ione do prehoda, sprošča frekvenco - ujemanje fotonov za doseganje amplifikacije signala. Zaradi močnejše energije, ki jo prenašajo ioni ytterbium, lahko podpira večji izhod signala (WATT - nivo / Kilowatt - nivo).

Prijave:

1. Visoka - komunikacija z močjo vlaken, ki se uporablja kot "ojačevalnik moči" za metropolitanska omrežja in dostopna omrežja, izboljša skupno izhodno moč multi - kanalskih signalov, kot so v primestnih optičnih omrežjih, ki pokrivajo več kot 50 kilometrov.

2. Industrijski - lik vlaknin, ki služijo kot jedrne amplifikacijske naprave, izhodni kilovat - nivo 1550NM laserjev, ki se uporabljajo za rezanje kovin (nerjavno jeklo, aluminijasta zlitina), varjenje in površinsko obdelavo (na primer avtomobilsko proizvodnjo, zrakoplovjo).

3. Medicinska laserska oprema, izhodna vata - nivoji laserjev, ki se uporabljajo za oftalmično kirurgijo (kot je zdravljenje s katarakto), dermatološka zdravljenja (na primer odstranjevanje pigmentacije, odstranjevanje las) - valovna dolžina 1550nm s človeško škodo.

4. vesoljska optična komunikacija, kjer EYDFA deluje kot ojačevalnik moči ozemljitvene postaje v satelitu - do - ozemljitvene laserske komunikacije, ki oddajajo visoke - signale moči za premagovanje izgube atmosferske izgube, kot je laserski prenos podatkov iz Beidou satelitov.

5. Na področju znanstvenih raziskav, ki se uporablja za lasersko spektralno analizo, Lidar (kot je spremljanje atmosferskih onesnaževal), in kot laserski vir gonilnega vira za inercialno fuzijo zaprte (ICF).