Erbium-doply süýüm güýçlendirijileri (EDFA)

Erbium doply süýüm güýçlendirijileri (EDFAs) güýçlendiriji serişde hökmünde erbium (Er3 +) ýaly seýrek toprak elementlerini ulanýarlar.Önümçilik döwründe süýüm ýadrosyna dakylýar.Ol aýnadan ýasalan gysga süýümden (adatça 10 m ýa-da ondanam) bölekden ybarat, onda ion (Er3 +) görnüşinde dopant hökmünde az mukdarda erbium goşulýar.Şeýlelik bilen, kremniniň süýümi kabul ediji gurşaw hökmünde çykyş edýär.Işleýän tolkun uzynlygyny we girdeji zolagyny kesgitleýän kremniniň süýümi däl-de, dopantlar (erbium).EDFA-lar, adatça, 1550 nm tolkun uzynlygy sebitinde işleýär we 1 Tbit / s-dan ýokary kuwwaty hödürläp biler.Şeýlelikde, WDM ulgamlarynda giňden ulanylýar.

Höweslendirilen zyňyndy ýörelgesi EDFA-nyň güýçlendirme mehanizmi üçin ulanylýar.Dopant (erbium iony) ýokary energiýa ýagdaýynda bolanda, giriş optiki signalynyň hadysasy fotony ony höweslendirer.Energiýasynyň bir bölegini dopana goýberýär we has durnukly pes energiýa ýagdaýyna (“stimulirlenen zyňyndy”) gaýdyp gelýär.Aşakdaky surat EDFA-nyň esasy gurluşyny görkezýär.

1.1 EDFA-nyň esasy gurluşy

Nasos lazer diody adatça ýokary güýçde (~ 10–200 mW) tolkun uzynlygynyň optiki signalyny (980 nm ýa-da 1480 nm) öndürýär.Bu signal, WDM birikdirijisi arkaly kremniniň süýüminiň erbiumdoped bölüminde ýagtylyk giriş signaly bilen birleşdirilýär.Erbium ionlary bu nasos signalynyň energiýasyny siňdirer we tolgunan ýagdaýyna geçer.Çykýan yşyk signalynyň bir bölegi optiki süzgüç we detektor arkaly nasos lazeriniň girişinde yzyna basylýar we iýmitlenýär.Bu EDFA-lary öz-özüni sazlaýjy güýçlendirijiler hökmünde öwürmek üçin seslenme güýjüne gözegçilik mehanizmi bolup hyzmat edýär.Asthli metastable elektronlar sarp edilende, mundan beýläk güýçlendirme bolmaz.Şonuň üçin ulgam awtomatiki ýagdaýda durnuklaşýar, sebäbi EDFA-nyň çykyş optiki güýji, bar bolsa, giriş güýjüniň üýtgemegine garamazdan hemişe diýen ýaly galýar.

1.2 EDFA-nyň ýönekeýleşdirilen funksional shemasy

Aboveokardaky suratda, WDM birikdirijisi arkaly giriş optiki signalyna (1480 nm ýa-da 980 nm) lazerden nasos signaly goşulýan EDFA-nyň ýönekeýleşdirilen funksional shemasy görkezilýär.

Bu diagrammada gaty esasy EDF güýçlendiriji görkezilýär.Nasos signalynyň tolkun uzynlygy (nasos güýji takmynan 50 mWt) 1480 nm ýa-da 980 nm.Bu nasos signalynyň käbir bölegi, Erbium-doply süýümiň gysga uzynlygynda stimulirlenen zyňyndy arkaly giriş optiki signalyna geçirilýär.Adaty optiki girdejisi takmynan 5-15 dB we 10 dB-den az ses şekili.1550 nm işlemek üçin 30-40 dB optiki girdeji almak mümkin.

1.3 EDFA-nyň amaly durmuşa geçirilmegi

Aboveokardaky şekil, WDM programmasynda ulanylanda amaly gurluşy bilen EDFA-nyň ýönekeýleşdirilen işini görkezýär.

Görkezilişi ýaly, aşakdaky esasy bölekleri öz içine alýar:

• Girişde izolýator.Bu, EDFA tarapyndan döredilen sesiň geçirijiniň ujuna ýaýramagynyň öňüni alýar.

• WDM birikdirijisi.Pes güýji 1550 nm optiki giriş maglumat signalyny 980 nm tolkun uzynlygynda ýokary güýçli nasos optiki signalyny (lazer ýaly nasos çeşmesinden) birleşdirýär.

• Erbium-doply kremniniň süýüminiň kiçi bölegi.Aslynda, bu EDFA-nyň işjeň serişdesi bolup hyzmat edýär.

• Çykyşda izolýator.Islendik arka şöhlelenýän optiki signalyň erbium doply kremniniň süýümine girmeginiň öňüni almaga kömek edýär.

Iň soňky çykyş signaly 980 nm tolkun uzynlygy nasos signaly bilen güýçlendirilen 1550 nm tolkun uzynlygy optiki maglumat signalydyr.

Erbium-doply süýüm güýçlendirijileriniň görnüşleri (EDFA)

Erbium-Doped süýüm güýçlendirijileriniň (EDFA) iki görnüşi bar:

• Bilelikdäki nasos bilen EDFA

• Garşy çykýan nasos bilen EDFA

Aşakdaky suratda EDFA gurluşlarynda ulanyp boljak garşylykly nasos we iki taraplaýyn nasos tertibi görkezilýär.

Dürli nasos tertibi

Bilelikdäki köpelýän nasos EDFA pes ses bilen pes çykýan optiki güýji görkezýär;garşy ýaýradýan nasos EDFA has ýokary optiki güýji üpjün edýär, ýöne has uly ses çykarýar.Adaty täjirçilik EDFA-da, bir wagtyň özünde bilelikde ýaýradýan we garşy köpelýän nasosly iki taraplaýyn nasos ulanylýar, bu bolsa birmeňzeş optiki girdeji gazanýar.

EDFA-ny güýçlendiriji, hatar we güýçlendiriji hökmünde ulanmak

Optiki süýüm aragatnaşygynyň baglanyşygyny uzak aralykda ulanmakda, EDFA-lar optiki geçirijiniň çykyşynda güýçlendiriji güýçlendiriji, optiki süýüm bilen birlikde içerki optiki güýçlendiriji we öňünden güýçlendiriji hökmünde ulanylyp bilner. kabul ediji, ýokardaky suratda görkezilişi ýaly.

Çyzykly EDFA-laryň süýümiň ýitmegine baglylykda 20–100 km aralykda ýerleşdirilendigini bellemek bolar.Optiki giriş signaly 1,55 μm tolkun uzynlygynda, nasos lazerleri 1,48 μm ýa-da 980 nm tolkun uzynlygynda işleýär.Erbium doply süýümiň adaty uzynlygy 10–50 m.

EDFA-da güýçlendirmek mehanizmi

Öň bellenip geçilişi ýaly, EDFA-da güýçlendirme mehanizmi lazerdäki ýaly stimulirlenen zyňyndylara esaslanýar.Optiki nasos signalyndan ýokary energiýa (başga bir lazer bilen öndürilýär) ýokarky energiýa ýagdaýynda kremniniň süýüminde dopant erbium ionlaryny (Er3 +) tolgundyrýar.Giriş optiki maglumatlar signaly tolgundyrylan Erbium ionlarynyň aşaky energiýa ýagdaýyna geçmegini höweslendirýär we fotonlaryň şol bir energiýa, ýagny giriş optiki signalynyň tolkun uzynlygy bilen şöhlelenmegine getirýär.

Energiýa derejesi diagrammasy: Mugt Erbium ionlary energiýa zolagynyň aýratyn derejelerini görkezýär.Erbium ionlary kremniniň süýümine goşulanda, olaryň her bir energiýa derejesi energiýa zolagyny emele getirmek üçin ýakyn baglanyşykly derejelere bölünýär.

1.4 EDFA-da güýçlendirmek mehanizmi

Ilatyň tersligini gazanmak üçin Er3 + ionlary orta derejede sorulýar. Gytaklaýyn usulda (980-nm nasos), Er3 + ionlary yzygiderli 1-nji derejeden 3-nji derejä geçirilýär. optiki signallary 1500–1600 nm islenýän tolkun uzynlygynda şöhlelendirip, 1-nji derejä düşýärler.Bu 3 derejeli güýçlendirme mehanizmi hökmünde bellidir.

Has köp Erbium önümleri üçin web sahypamyza göz aýlaň.

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

E-poçta:devin@erbiumtechnology.com

WhatsApp: + 86-18113047438

Faks: + 86-2887897578

Goşuň: No.23, Çaoýang ýoly, Sihe köçesi, Longquanyi distrcit, Çengdu, 610107, Hytaý.