Erbium-Doped Fiber Amplifiers (EDFAs)

Erbium-doped fiber amplifiers (EDFAs) ṣe lilo awọn eroja toje-aiye gẹgẹbi erbium (Er3+) bi alabọde imudara.O ti wa ni doped sinu okun mojuto nigba ti ẹrọ ilana.O ni nkan kukuru ti okun (eyiti o jẹ 10 m tabi bẹ) ti a ṣe ti gilasi ninu eyiti iye iṣakoso kekere ti erbium ti wa ni afikun bi dopant ni irisi ion (Er3+).Nitorinaa, okun siliki n ṣiṣẹ bi alabọde agbalejo.O jẹ awọn dopants (erbium) kuku ju okun silica ti o pinnu iwọn gigun iṣẹ ati bandiwidi ere.Awọn EDFA n ṣiṣẹ ni gbogbogbo ni agbegbe igbi gigun 1550 nm ati pe o le funni ni awọn agbara ti o kọja 1 Tbps.Nitorinaa, wọn lo pupọ ni awọn eto WDM.

Ilana ti itujade ti o ni itusilẹ jẹ iwulo fun ẹrọ imudara ti EDFA.Nigbati dopant (ion erbium kan) wa ni ipo agbara-giga, photon isẹlẹ ti ifihan opiti titẹ sii yoo mu u ga.O tu diẹ ninu agbara rẹ silẹ si dopant ati pada si ipo agbara-kekere (“ijadejade itujade”) ti o jẹ iduroṣinṣin diẹ sii.Nọmba ti o wa ni isalẹ fihan eto ipilẹ ti EDFA kan.

1.1 Ipilẹ be ti ẹya EDFA

Diode lesa fifa ni deede ṣe agbejade ifihan agbara opiti ti gigun (ni boya 980 nm tabi 1480 nm) ni agbara giga (~ 10-200 mW).Ifihan agbara yii jẹ pọ pẹlu ifihan agbara titẹ ina ni apakan erbiumdoped ti okun siliki nipasẹ WDM coupler.Awọn ions erbium yoo gba agbara ifihan agbara fifa soke ati fo si ipo igbadun wọn.Apa kan ti ifihan ina ti o wu ni a tẹ ati jẹun pada ni titẹ sii ti lesa fifa nipasẹ àlẹmọ opiti ati aṣawari.Eyi ṣiṣẹ bi ẹrọ iṣakoso agbara esi lati le ṣe awọn EDFA bi awọn amplifiers ti n ṣakoso ara ẹni.Nigbati gbogbo awọn elekitironi metastable ti wa ni run lẹhinna ko si imudara siwaju sii waye.Nitorinaa, eto naa duro laifọwọyi nitori agbara opitika ti EDFA maa wa ni igbagbogbo laibikita iyipada agbara titẹ sii, ti eyikeyi.

1.2 Irọrun iṣẹ ṣiṣe ti EDFA

Nọmba ti o wa loke ṣe afihan sikematiki iṣẹ irọrun ti EDFA kan ninu eyiti ifihan fifa lati lesa ti wa ni afikun si ifihan agbara opiti titẹ sii (ni 1480 nm tabi 980 nm) nipasẹ olupilẹṣẹ WDM kan.

Aworan yi fihan ampilifaya EDF ipilẹ pupọ.Iwọn gigun ti ifihan agbara fifa (pẹlu agbara fifa ti o to 50 mW) jẹ 1480 nm tabi 980 nm.Diẹ ninu awọn ifihan agbara fifa soke ni a gbe lọ si ifihan agbara opiti titẹ sii nipasẹ itujade itusilẹ laarin ipari kukuru ti okun Erbium-doped.O ni ere opitika aṣoju ti bii 5–15 dB ati pe o kere ju 10 dB eeya ariwo.Fun iṣẹ 1550 nm, o ṣee ṣe lati gba ere opiti 30-40 dB.

1.3 Imudani to wulo ti EDFA kan

Nọmba ti o wa loke n ṣe afihan iṣẹ irọrun ti EDFA kan pẹlu eto iṣe rẹ nigba lilo ninu ohun elo WDM.

Bi o ṣe han, o pẹlu awọn ẹya pataki wọnyi:

• Ohun isolator ni igbewọle.Eyi ntọju ariwo ti ipilẹṣẹ nipasẹ EDFA lati tan kaakiri si opin atagba.

• Olupilẹṣẹ WDM kan.O daapọ agbara-kekere 1550 nm ifihan agbara titẹ titẹ opiti pẹlu ifihan agbara fifa agbara giga (lati orisun fifa bii laser) ni 980 nm wefulenti.

• Apa kekere ti okun siliki ti erbium-doped.Ni otitọ, eyi n ṣiṣẹ bi alabọde ti nṣiṣe lọwọ ti EDFA.

• Ohun isolator ni o wu.O ṣe iranlọwọ lati ṣe idiwọ eyikeyi ifihan agbara opiti ti o tan-pada lati wọ inu okun silica erbium-doped.

Ifihan agbara igbejade ti o kẹhin jẹ ifihan agbara data opitika igbi gigun 1550 nm pẹlu ifihan agbara fifa gigun 980 nm ti o ku.

Awọn oriṣi ti Erbium-Doped Fiber Amplifiers (EDFAs)

Awọn iru awọn ẹya meji lo wa ti Erbium-Doped Fiber Amplifiers (EDFAs):

• EDFA pẹlu àjọ-propagating fifa

• EDFA pẹlu counter-propagating fifa

Nọmba ti o wa ni isalẹ ṣe afihan fifa-itankalẹ atako ati awọn eto fifa bidirectional ti o le ṣee lo ni awọn ẹya EDFA.

Awọn eto fifa soke oriṣiriṣi

A àjọ-propagating fifa EDFA ẹya kekere o wu opitika agbara pẹlu kekere ariwo;lakoko ti EDFA ti n tan kaakiri n pese agbara opiti ti o ga julọ ṣugbọn o nmu ariwo nla paapaa.Ninu EDFA ti iṣowo aṣoju kan, fifa-itọsọna bi-itọsọna kan pẹlu isọdọkan igbakanna ati fifa-atako ni a lo eyiti o jẹ abajade ni ere opitika kan ti iṣọkan.

Ohun elo EDFA bi igbelaruge, laini, ati ampilifaya iṣaaju

Ninu ohun elo gigun gigun ti ọna asopọ ibaraẹnisọrọ okun opiti, awọn EDFA le ṣee lo bi ampilifaya igbelaruge ni iṣelọpọ ti atagba opiti, ampilifaya ila-ila pẹlu okun opiti bi daradara bi ampilifaya ṣaaju ṣaaju iṣaaju naa. olugba, bi o han ni awọn loke olusin.

O le ṣe akiyesi pe awọn EDFA ti o wa ni ila ni a gbe ni 20-100 km yato si da lori pipadanu okun.Ifihan agbara titẹ opitika wa ni iwọn gigun 1.55 μm, lakoko ti awọn lasers fifa ṣiṣẹ ni 1.48 μm tabi 980 nm igbi.Aṣoju ipari ti okun Erbium-doped jẹ 10-50 m.

Amugba Mechanism ni EDFAs

Gẹgẹbi a ti sọ tẹlẹ, ẹrọ imudara ni EDFA da lori itujade itusilẹ ti o jọra ti ti lesa.Agbara giga lati ifihan agbara fifa opiti (ti a ṣe nipasẹ laser miiran) ṣe itara awọn ions erbium dopant (Er3+) ni okun siliki kan ni ipo agbara oke.Awọn ifihan data opitika input stimulates awọn iyipada ti awọn yiya Erbium ions si isalẹ agbara ipinle ati awọn esi ni Ìtọjú ti photons pẹlu kanna agbara, ie, kanna wefulenti bi ti awọn input opitika ifihan agbara.

Aworan atọka ipele agbara: Awọn ions Erbium ọfẹ ṣe afihan awọn ipele ọtọtọ ti ẹgbẹ agbara.Nigbati awọn ions Erbium ti wa ni doped sinu okun silica, ọkọọkan awọn ipele agbara wọn pin si nọmba awọn ipele ti o ni ibatan pẹkipẹki ki o le ṣe ẹgbẹ agbara kan.

1.4 Ampilifaya siseto ni EDFA

Lati ni anfani iyipada olugbe, awọn ions Er3+ ti wa ni fifa ni ipele agbedemeji 2. Ni ọna aiṣe-taara (fifun 980-nm), awọn ions Er3+ ti wa ni ilọsiwaju nigbagbogbo lati ipele 1 si ipele 3. O tẹle pẹlu ibajẹ ti kii-radiatively si ipele 2, lati nibiti wọn ti ṣubu si ipele 1, ti n tan awọn ifihan agbara opiti ni iwọn gigun ti o fẹ ti 1500-1600 nm.Eyi ni a mọ bi ẹrọ imudara ipele mẹta.

Fun awọn ọja Erbium-doped diẹ sii, jọwọ wo oju opo wẹẹbu wa.

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

Imeeli:devin@erbiumtechnology.com

WhatsApp: + 86-18113047438

Faksi: + 86-2887897578

Fi kun: No.23, opopona Chaoyang, opopona Xihe, Longquanyi distrcit, Chengdu,610107, China.