Що таке EDFA та EYDFA?

EDFA - це активний оптичний пристрій, який підсилює слабкі оптичні сигнали 1550 нм шляхом допування ядра оптичного волокна з рідкісним елементом землі "ERBIUM (ER)", використовуючи стимульований ефект випромінювання іонів ербію.

Основні особливості:Низький шум, високий приріст, широка пропускна здатність

Порти:

1. Порт введення сигналу (IN): Підключіть слабкий сигнал 1550 нм, який потрібно посилити (наприклад, сигнал після втрати оптичної волокна, або слабкий сигнал перед приймачем). Вхідна потужність, як правило, від -30 до -10 дБм і повинна відповідати типу оптичного волокна (наприклад, SMF -28).

2. Вихідний порт сигналу (OUT): виводить ампліфікований сигнал 1550 нм (для подальшої передачі або прийому). Вихідна потужність, як правило, становить від 0 до 20 дБм (рівень Milliwatts) з низькою конструкцією відбиття (щоб уникнути перешкод повернення сигналу).

3. Порт насоса: підключається до лазера насоса, щоб забезпечити енергію збудження для іонів Erbium (порт введення енергії ядра). Довжина хвилі основного насоса: 980 нм (низький шум) або 1480 нм (високий коефіцієнт посилення); потужність насоса 100 ~ 500 МВт.

4. Порт моніторингу (MON): витягує 1% ~ 5% вихідного сигналу для реального - моніторинг часу потужності та стійкості довжини хвилі (для експлуатаційного використання). Вихідна потужність набагато нижча, ніж основний сигнал (зазвичай -20 ~ -10dbm), який не впливає на передачу основного сигналу.

Принцип роботи:

1. Збудження насоса (впорскування енергії) насос лазер вводить насос 980 нм/1480 нм насосне світло через "насосний порт", а іони er³⁺ в ядрі поглинають енергію насос, перехід від стану наземного (4i₁₅/₂) до високого - енергетичного збудженого стану (980 нм насос → 4i₁₁/₂ ₂/₂.

2. Інверсія населення (умова для ампліфікації) Високі іони - енергія er³⁺ є дуже нестабільними і швидко падають до метастабільного стану (4i₁₃/₂) через "non - випромінювальні переходи" (з терміном життя близько 10 мс, що дозволяє тривати - терміни утримання); Коли кількість іонів ER³⁺ в метастабільному стані значно перевищує кількість іонів основного стану, відбувається "інверсія населення" (основна умова для оптичного посилення).

3. Ампліфікація сигналу (стимульована випромінювання) Світлового сигналу 1550 нм, який потрібно посилити, входить у допідене волокно Erbium - через "вхідний порт". Енергія фотона сигнального світла ідеально відповідає перехідній енергії від метастабільного стану до основного стану іонів er³⁺, захоплюючи метастабільні іони ⁺, щоб швидко переходити назад до ґрунтового стану та звільнити нові фотони, ідентичні за частотою, фазою та поляризацією до світла сигналу; Ці нові фотони надпровідно поєднуються з початковим сигнальним світлом, досягаючи "експоненціального посилення" сили сигналу, яка в кінцевому рахунку виходить через "вихідний порт".

Заявки:

1. Довга - Відстань оптична мережа зв'язку з волоконною волокном, що служить "підсилювачем лінії", розгорнутою в міжміських та трансоцеанських оптичних кабелях для компенсації ослаблення сигналу.

2. Термінал оптичного волоконного зв'язку, де кінець приймача діє як підсилювач до - для посилення слабких сигналів, підвищення чутливості мобільних базових станцій та оптичних модему.

3. У системах CATV (кабельне телебачення) посилюють телевізійні сигнали в діапазоні довжин хвиль 1550 нм для досягнення покриття на сотні кілометрів, уникаючи деградації якості зображення через ослаблення.

.

Допінг іонів ербію, і іони іттербію в оптичному ядрі волокон, використовуючи механізм іонів іонів іттербію "ефективно поглинаючи світло насосів і перенесення енергії в іони Erbium," досягає високих силових приладів оптичного сигналу в смузі довжини хвилі 1550 нм.

Основні особливості:Порівняно з EDFA, він має більш високу ефективність поглинання насосів, сильнішу високу толерантність до потужності та більш високу потужність виходу.

Порти:

1. Порт введення сигналу (в): підключається до сигналу 1550 нм (слабкий або середній сигнал живлення), з більш широким діапазоном вхідної потужності (від -20 до 0 дб) та високою толерантністю до потужності (щоб уникнути спалення).

2. Вихідний порт сигналу (OUT): виводить сигнал високої потужності 1550 нм (для лазерних додатків або високої передачі потужності), з вихідною потужністю від 1 Вт до 1 кВт (від рівня ватт до рівня кіловатта), що вимагає високої роз'єми живлення (наприклад, FC/APC високої версії потужності), із захистом від спалення та запобігання витоку світла.

3. Порт насоса: Кілька насосів можна вводити в поєднання для збільшення загальної потужності насоса (ядро високої потужності). Довжина хвиль основного насоса: 808 нм (низька вартість) або 915 нм (висока ефективність); Потужність одного насоса від 5 до 20 Вт, загальна потужність декількох насосів може досягати понад 50 Вт.

4. Порт моніторингу/управління: ① моніторинг потужності та температури (щоб уникнути перегріву); ② Зовнішній модуль управління для регулювання потужності/посилення насоса. Порт моніторингу витягує від 0,1% до 1% сигналу (щоб уникнути впливу високої потужності); Порт управління підтримує протокол RS485/Ethernet.

Принцип роботи:

1. ПОСИЛАННЯ НАСОК (перевагу іонів Ytterbium) Multi - насосний лазери ін'єкційного насосного світла при 808 нм/915 нм через "Порт насоса". Іони Ytterbium (yb³⁺) в ядрі волокна переважно поглинають енергію, переходячи від основного стану (²F₇/₂) до збудженого стану (²F₅/₂).

2. Передача енергії (ytterbium в ербій) збуджені іони іони іттербію безпосередньо не випромінюють фотони; Натомість вони ефективно переносять енергію в сусідні іони ERBIUM (er³⁺) через "не - передача випромінювання енергії", що дозволяє іонам ербію переходити від ґрунтовного стану (4i₁₅/₂) до метастабільного стану (4i₁₃/₂). Цей крок стосується низької ефективності прямого поглинання насосного світла в EDFA та уникає енергетичних відходів, спричинених високими концентраціями іонів ербію.

3. Ампліфікація сигналу (стимульована іон ERBIUM), що відповідає EDFA: Світло сигналу 1550 нм збуджує метастабельні іони ERBIUM до переходу, вивільняючи частоту -, відповідні фотонам для досягнення посилення сигналу. Через сильнішу енергію, що передається іонами Ytterbium, вона може підтримувати більш високий вихід потужності (watt - рівень / кіловат - рівень).

Заявки:

1. Високий - Повідомлення про живлення волокна, використовується як "підсилювач живлення" для мереж столичних областей та мереж доступу, підсилює загальну потужність виводу мульти - сигналів каналів, наприклад, в приміських оптичних мережах, що охоплюють більше 50 кілометрів.

2. Промислові - волоконні лазери класу, служать пристроями ампліфікації ядра, вихідні кіловат - рівень 1550 нм, що використовуються для різання металу (нержавіюча сталь, алюмінієвий сплав), зварювання та обробка поверхні (наприклад, виробництво автомобілів, аероспадія).

3. Медичне лазерне обладнання, що виводить ватт - лазери рівня, що використовуються для офтальмологічної хірургії (наприклад, лікування катаракти), дерматологічні методи лікування (наприклад, видалення пігментації, видалення волосся) - 1550 нм довжина хвилі має помірне проникнення тканин в організмі людини з мінімальною шкодою.

4. Простірне оптичне зв'язок, де EYDFA діє як підсилювач потужності наземної станції в супутнику - до - наземного лазерного зв'язку, виводить високі - сигнали потужності для подолання атмосферних втрат, таких як лазерна передача даних Beidou Satellites.

5. У галузі наукових досліджень, що використовується для лазерного спектрального аналізу, LIDAR (наприклад, моніторинг атмосферних забруднюючих речовин) та як джерело лазерного водіння для інерційного синтезу утримання (ICF).