Aplicaciones

Amplificador de fibra dopada con erbio (EDFA) para amplificación óptica

Principios


● La energía se inyecta en la fibra dopada con erbio utilizando fuentes de bombeo de 980 nm o 1480 nm, excitando los iones de erbio en estado fundamental (Er³⁺) a niveles de energía más altos; Estos iones luego se relajan rápidamente hasta un estado metaestable, logrando así una inversión de población.

● Cuando una luz de señal de 1550 nm pasa a través de la fibra dopada con erbio, desencadena un proceso de emisión estimulada; esto hace que los iones de erbio metaestables (Er³⁺) vuelvan al estado fundamental, liberando fotones coherentes que son idénticos a la luz de señal, logrando así una amplificación exponencial de la potencia de la señal (en el régimen de señal pequeña).

● Al emplear fibras codopadas de erbio-iterbio combinadas con tecnología de combinación de bombas multimodo, la potencia de salida saturada se puede mejorar significativamente (alcanzando niveles de potencia de varios vatios), cumpliendo así con los requisitos de cables submarinos de distancias ultralargas, sistemas CATV de alta potencia y escenarios de transmisión de alta densidad.

 

 

 

Estructura de la ruta óptica


 

 

Funciones de los componentes clave


Componente

Descripción

Aislador óptico

Conduce señales ópticas en una dirección, evita que la luz reflejada cause autooscilación y protege la fuente de la bomba y la estabilidad del enlace de señal.

Acoplador WDM

Acopla eficientemente la luz de bombeo monomodo (SM) de 980/1480 nm y la luz de señal de 1550 nm en fibra dopada con erbio para la transmisión simultánea de energía y señal.

Fibra dopada con Er

El medio de ganancia central que amplifica las señales ópticas a través de la transición del nivel de energía de los iones de erbio, determinando la ganancia básica y el rendimiento del ruido.

Divisor de grifo

Aprovecha parte de la señal óptica en tiempo real para monitorear la energía sin afectar el enlace principal, permitiendo la visualización del estado del sistema.

Fibra codopada con Er-Yb

Mejora la eficiencia de absorción de la bomba y la potencia de salida saturada, adecuado para aplicaciones de amplificación de alta potencia y larga distancia.

combinador

Combina la luz de la bomba multimodo (MM) con una luz de señal preamplificada para realizar una inyección de bomba de alta potencia y mejorar la ganancia posterior a la etapa; ampliamente utilizado en diseños EYDFA de alta potencia.

BombaLáserFuente

Proporciona energía de excitación a 980 nm/1480 nm:

• Bomba de 980 nm: bajo nivel de ruido, alta eficiencia, adecuada para aplicaciones de media y corta distancia

• Bomba de 1480 nm: mayor potencia de saturación, adecuada para aplicaciones de cables submarinos y de larga distancia

• Bomba multimodo: adecuada para requisitos de amplificación de alta potencia

 

Lista de productos (productos que ofrecemos)


Diodo láser de bomba refrigerado por TEC de 980 nm

Módulo láser de diodo de bomba de 980 nm con circuitos de accionamiento incorporados

Amplificador amplificador de fibra dopado con erbio de banda C

Fuente láser de bomba Raman de 1457 nm

 

Preguntas frecuentes


P1: ¿Cuáles son las ventajas del bombeo de 980 nm y del bombeo de 1480 nm respectivamente?

A1: Ventajas del bombeo de 980 nm: alta eficiencia de conversión de la bomba y menor factor de ruido. Es la opción principal para EDFA de potencia baja a media, ampliamente utilizada en redes de áreas metropolitanas, redes de acceso y algunos escenarios de interconexión de centros de datos.

Ventajas del bombeo de 1480 nm: mayor eficiencia cuántica de la bomba y mayor potencia de salida de un solo dispositivo, que mejoran significativamente la potencia de salida saturada. Es la solución de bombeo central para EDFA de alta potencia, especialmente adecuada para redes troncales de ultra larga distancia, cables ópticos submarinos y escenarios de transmisión de larga distancia de alta capacidad.

 

P2: ¿Cuál es la diferencia entre EDFA monomodo y multimodo?

R2: Todos los EDFA convencionales de la industria son EDFA monomodo; No existen productos EDFA multimodo comercialmente viables. Los EDFA monomodo están diseñados específicamente para sistemas de fibra monomodo, coincidiendo con las características de baja pérdida de la fibra monomodo. Se utilizan principalmente para transmisión óptica de larga distancia y sirven como componentes centrales en telecomunicaciones y transmisión de centros de datos de larga distancia. La fibra multimodo sólo es adecuada para transmisiones de corta distancia, de unos 100 metros, con altas pérdidas de transmisión y dispersión por trayectos múltiples. Para la compensación de ganancia en escenarios de corta distancia, se prefieren pequeños amplificadores ópticos semiconductores (SOA) en lugar de EDFA.


P3: ¿El rango de longitud de onda afecta el rendimiento de EDFA?

R3: Sí, la longitud de onda afecta el rendimiento de EDFA. Los EDFA operan principalmente en las bandas C y L, centrados aproximadamente a 1550 nm. Dentro del rango diseñado, proporcionan ganancia plana y bajo ruido; más allá del rango, la ganancia disminuye y el ruido aumenta. Para garantizar el rendimiento de EDFA, asegúrese de que el rango de longitud de onda del amplificador coincida con los requisitos del sistema.



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