Sovellus

980nm 1480nm pumppulaser Erbium-seostetuille kuituvahvistimille (EDFA)

2021-04-02

Box Optronicsin tuottama 980 nm:n 14-pinninen perhospumppulaser käyttää TEC-jäähdytintä ja 980 nm:n pumppulasersirua, jolla on korkea suorituskyky. Jolla on korkea vakaus, korkea aallonpituuden tarkkuus, korkea kuitulähtöteho yli 600 mW ja erinomainen sivutilan hylkäyssuhde. Boxoptronicsin pumppulaseria voidaan käyttää kuituvahvistimessa, pumppuvalonlähteessä, kuitutunnistinjärjestelmän tieteellisessä kokeessa ja muilla aloilla. Samaan aikaan Boxoptronics voi tarjota ohjauspiirin, joka auttaa asiakkaita saamaan korkean stabiilisuuden laservalonlähteen.


Optisen viestinnän alalla yhä useammat seuraavan sukupolven erbium-seostetut kuituvahvistimet (EDFA) keskittyvät löytämään edullisia, pienikokoisia ja pienitehoisia optisia vahvistimia vaikuttamatta suorituskykyyn tai luotettavuuteen.

Esimerkiksi Bragg-ritilä (FBG) on edistynyt suuresti vakaudessa. EDFA voi hankkia Box Optronicsin 600 mW:n erittäin tehokkaan 980 nm pumpun jäähdytetyssä 14PIN-perhospakkauksessa ja Box Optronicsin 200 mW 980 nm:n pumpun jäähdyttämättömässä mini-DIL-paketissa. Mini-DIL-paketilla varustetun jäähdyttämättömän Box Optronicsin 980 nm pumpun hinta, virrankulutus ja koko ovat paljon alhaisemmat kuin muiden tyyppisten pumppujen.

Avain tehokkaan ja vakaan FBG-aallonpituuden saavuttamiseksi on säilyttää oikea optinen takaisinkytkentä laserdiodin onteloon. FPlaser-diodi on itse asiassa TE-polarisaattori. Siksi vain näiden TE-polarisaattorien heijastunut valo FBG:ssä voi vaikuttaa diodin suorituskykyyn.

Yksimuotoisissa letkuissa soluytimen muodonmuutos on pääasiallinen kahtaistaittavuuden syy. Muodonmuutos tapahtuu yleensä paikassa, jossa kuitu taipuu tai vääntyy ladon aikana tai missä tahansa häntäkuidun säde puristuu kokoon. Koska kahtaistaitetta ei voida täysin eliminoida, perinteinen 980 nm:n pumppulaserrakenne käyttää yleensä korkeaa FBG-heijastavuutta ylläpitääkseen hyväksyttävän yksimuotoisen hylkäyssuhteen (SMSR), kun vain pieni osa palautteesta on TE-polarisaatiota.

Polarisaatiota ylläpitävään kuituun ei vaikuta pieni häiriö sen korkean kahtaistaittavuuden vuoksi. Siksi BoxOptronics 980 nm:n pumppumoduuli, jossa on FBG:n pituinen PMF-patsas, voi ylläpitää erinomaista SMSR:ää suurella dynaamisella teho- ja lämpötila-alueella. Samalla se lisää tuotantokapasiteettia ja laajentaa jäähdytys- ja jäähdyttämättömien pumppujen käyttöä.

Pienen koon ja alhaisen virrankulutuksen EDFA:n kasvava kysyntä on tärkein liikkeellepaneva voima jäähdyttämättömien pumppulähteiden nopean kehityksen edistämisessä. Tutkimukset osoittavat, että kun bulkythermoelectric cooler (TEC) poistetaan, Box Optronics 980nmPump -moduulin virrankulutusta voidaan vähentää 75 % ja pienempää ja halvempaa mini DIL -pakettia voidaan käyttää. Mini DIL sopii hyvin nykyiseen suosittuun edulliseen kapeakaistaiseen EDFA-arkkitehtuuriin, joka ei vaadi suurinta tehoa pumppua. Minidilin kapseloima alusta noudattaa monilähdeprotokollaa ja on erittäin vakiokomponentti. SMSR voi ylläpitää erinomaista tehoa 24 mW - 240 mW, lämpötila-alue -5 - 75 astetta.

Kuitenkin myös jäähdyttämätön Box Optronics 980nm PumpLaser lisää testitaakkaa. Koska ulkoisen lämpötilan muutokset vaikuttavat laserin kaistanväliin, spektrin laatu tulee testata tarkasti koko nimellislämpötila- ja tehoalueella. TEC:n jäähdytetty BoxOptronics 980nm -pumppu tarvitsee vain paikan päällä testauksen. Koska PMF-patsaiden 980 n:n suorituskyky on kuitujen levittämisestä riippumaton, EDFA-asentajat voivat luottaa tehtaalla testattuun suorituskykyyn. Toisaalta jäähdyttämättömässä pumppulaserissa ilman PMF:ää tulisi myös säilyttää varakaista tyydyttävän spektrisen suorituskyvyn varmistamiseksi.

Optinen kalibrointitekniikka, joka on kehitetty erityisesti TEC-jäähdytysympäristöön 25 °C:ssa, on osoittautunut sopivaksi korkeampiin lämpötiloihin. Luotettavuuden simuloimiseksi tyypillisessä työympäristössä (40–75 astetta) ihmiset ovat testannut laitetta miljoonia tunteja lämpötila-alueella 25–85 °C.

Ultra-HighPower 980 nm:n pumppumoduulin on vastattava FP 1480 nm laserin dynaamista aluetta, jotta se voidaan ottaa täysin käyttöön. Yksityiskohtaisesti, lähtöpumpun on toimittava kynnysvirran yläpuolella, mikä tarvitsee vain hyvin pienen vahvistuksen. Perinteisen BoxOptronics 980 nm pumppaustekniikan tehodynamiikka on 15 dB (12 mW - 350 mW), kun taas 980 nm pumppaustekniikka PMF-patterilla on yli 20 dB.

980 nm:n pumppumoduuli letkuilla on laajalti käytössä. Sen suurempi lähtöteho ja monipuolisuus vaikuttavat myös EDFA:n kehitykseen tulevaisuudessa. Esimerkiksi kolmivaiheinen, dispersiokompensoitu vahvistus litistetty EDFA-arkkitehtuuri.

EDFA:n kehitystyössä keskitytään pääasiassa edulliseen minidil-pakettiin esivahvistinosassa, joka korvaa aiemman jäähdytyslaitteen, ja 980nm:n pumppuun lähtöosassa. EDFA:n esivahvistimen kustannukset ovat alhaisimmat, ja se luottaa multiplekseriin. Lähtöosassa Box Optronics 980nm Pump tuottaa hiljaisen lähtötehon.


Box Optronicsin 980 nm:n EDFA:n pumppuja käytetään laajalti maanpäällisissä järjestelmissä, kun taas 1480 nm:n pumppuja käytetään etäoptisesti pumpattuina vahvistimina (ROPA) merenalaisissa yhteyksissä, joihin on vaikea laittaa vahvistimia. Sukellusvenejärjestelmissä voidaan käyttää etäpumppausta, jotta ne eivät haise. Syötä vahvistimet sähköisesti ja poista elektroniset osat. Nykyään tätä käytetään pumppaamiseen jopa 200 km:iin asti.

Erbium-seostettu kuitu voidaan aktivoida pumpun aallonpituudella 980 nm tai 1480 nm, mutta vain toista käytetään toistimettomissa järjestelmissä, koska kuituhäviö on pienempi 1,4 8 mm suhteessa 0,98 mm:n häviöön. Tämä mahdollistaa päätteen ja etävahvistimen välisen etäisyyden lisäämisen.

Tyypillisessä kokoonpanossa ROPA koostuu yksinkertaisesta lyhyestä erbiumseoskuidusta siirtojohdossa, joka on sijoitettu muutama kymmenen kilometriä ennen rantapäätettä tai tavanomaista linjassa olevaa EDFA:ta. Etä-EDFA pumpataan taaksepäin 1480 nm:n laserilla terminaalista tai linjassa olevasta EDFA:sta, mikä antaa signaalin vahvistuksen.