aplikace

980nm 1480nm čerpací laser pro zesilovače vláken dopovaných erbiem (EDFA)

2021-04-02

980nm 14pinový motýlový pumpový laser vyrobený společností Box Optronics využívá chladič TEC a 980nm laserový čip Pump s vysokým výkonem. Která s vysokou stabilitou, vysokou přesností vlnové délky, vysokým výstupním výkonem vlákna více než 600 mW a vynikajícím poměrem odmítnutí bočního režimu. Pumpový laser Boxoptronics lze použít ve vláknových zesilovačích, čerpacích světelných zdrojích, vědeckých experimentech se systémem vláken a dalších oblastech. Zároveň může společnost Boxoptronics poskytnout řídicí obvod, který zákazníkům pomůže získat vysoce stabilní laserový zdroj světla.


V oblasti optické komunikace se stále více erbiem dopovaných vláknových zesilovačů nové generace (EDFA) zaměřuje na to, jak získat levné optické zesilovače malých rozměrů a nízké spotřeby bez ovlivnění výkonu nebo spolehlivosti.

Například mřížka Bragg (FBG) udělala velký pokrok ve stabilitě. EDFA může získat 600mW ultravysokou 980nm pumpu Box Optronics v chlazeném 14PIN motýlkovém balení a 200mW 980nm pumpu Box Optronics v nechlazeném mini DIL balení. Cena, spotřeba energie a velikost nechlazeného 980nm čerpadla Box Optronics s mini DIL balíčkem jsou mnohem nižší než u jiných typů čerpadel.

Klíčem k získání efektivní a stabilní vlnové délky FBG je udržení správné optické zpětné vazby v dutině laserové diody. FPlaserová dioda je vlastně TE polarizátor. Proto pouze odražené světlo těchto TE polarizátorů na FBG může ovlivnit výkon diody.

U jednovidových pigtailů je primární příčinou dvojlomu deformace buněčného jádra. K deformaci obvykle dochází v místě, kde je vlákno při kladení ohnuto nebo zkrouceno, nebo kde je stlačen jakýkoli poloměr koncového vlákna. Vzhledem k tomu, že dvojlom nelze zcela eliminovat, tradiční konstrukce laseru s 980nm pumpou obvykle používá vysokou odrazivost FBG k udržení přijatelného poměru odmítnutí v jednom režimu (SMSR), když pouze malá část zpětné vazby je polarizace TE.

Vlákno udržující polarizaci není ovlivněno malým rušením kvůli jeho vysokému dvojlomu. Proto modul čerpadla BoxOptronics 980nm s PMF pigtailem podobným délce FBG může udržovat vynikající SMSR ve velkém dynamickém rozsahu výkonu a teplot. Zároveň dojde ke zvýšení výrobní kapacity a rozšíření využití chladicích a nechlazených čerpadel.

Rostoucí poptávka po EDFA s malými rozměry a nízkou spotřebou energie je hlavní hnací silou stimulující rychlý vývoj nechlazeného zdroje čerpadla. Výzkum ukazuje, že po odstranění objemného termoelektrického chladiče (TEC) lze spotřebu energie modulu Box Optronics 980nmPump snížit o 75 % a lze použít menší a levnější balíček mini DIL. Mini DIL je velmi vhodný pro současnou oblíbenou nízkonákladovou úzkopásmovou architekturu EDFA, která nevyžaduje čerpadlo s nejvyšším výkonem. Platforma zapouzdřená minidilem se řídí vícezdrojovým protokolem a je extrémně standardní komponentou. SMSR si může udržet vynikající výkon za podmínek od 24 mW do 240 mW, teplotní rozsah -5 až 75 °.

Testovací zátěž však zvyšuje i nechlazený Box Optronics 980nm PumpLaser. Protože změny vnější teploty ovlivní vzdálenost pásem laseru, měla by být kvalita spektra přísně testována v celém jmenovitém rozsahu teplot a výkonu. BoxOptronics 980nm Pump chlazený TEC potřebuje pouze bodové testování. Vzhledem k tomu, že 980nm výkon PMF pigtailů je nezávislý na pokládání vláken, mohou mít montážníci EDFA důvěru ve výkon testovaný v továrně. Na druhou stranu by si nechlazený čerpací laser bez PMF měl také ponechat náhradní pásmo, aby byl zajištěn uspokojivý spektrální výkon.

Technologie optické kalibrace speciálně vyvinutá pro chladicí prostředí TEC při 25 °C se ukázala jako vhodná pro prostředí s vyšší teplotou. Aby bylo možné simulovat spolehlivost v typickém pracovním prostředí (40 až 75 °C), lidé testovali zařízení miliony hodin v teplotním rozsahu 25 až 85 °C.

Aby byl modul Ultra-HighPower 980nm Pump plně přijat, musí odpovídat dynamickému rozsahu laseru FP 1480nm. Konkrétně výstupní čerpadlo musí pracovat nad prahovým proudem, což vyžaduje pouze velmi malé zesílení. Dynamický rozsah výkonu tradiční 980nm čerpací technologie BoxOptronics je 15dB (12mW až 350mW), zatímco 980nm čerpací technologie s PMF pigtailem je více než 20dB.

980nm Pump Modul s pigtaily je široce používán. Jeho vyšší výstupní výkon a všestrannost také ovlivní vývoj EDFA v budoucnu. Například třístupňová architektura EDFA s kompenzací rozptylu a zesílením.

Vývoj EDFA se soustředí především na nízkonákladový balíček minidilů v sekci předzesilovače, který nahrazuje předchozí chladicí zařízení, a 980nm pumpu ve výstupní části. EDFA bude mít nejnižší možné náklady na předzesilovač a bude se spoléhat na multiplexer. Ve výstupní části bude Box Optronics 980nm Pump produkovat výstupní výkon s nízkým šumem.


980nm vývěvy Box Optronics EDFA jsou široce používány v pozemních systémech, zatímco 1480nm vývěvy se používají jako dálkové opticky čerpané zesilovače (ROPA) v podmořských spojích, kde je obtížné umístit zesilovače. U podmořských systémů lze použít vzdálené čerpání, aby se nemuselo elektricky napájejte zesilovače a odebírejte elektronické součástky. V dnešní době se to používá při čerpání do 200 km.

Vlákno dopované erbiem lze aktivovat vlnovou délkou čerpadla 980nm nebo 1480nm, ale pouze druhé vlákno se používá v systémech bez opakovačů kvůli nižší ztrátě vlákna 1,4 8 mm vzhledem ke ztrátě 0,98 mm. To umožňuje zvětšit vzdálenost mezi terminálem a vzdáleným zesilovačem.

V typické konfiguraci se ROPA skládá z jednoduchého krátkého vlákna dopovaného erbiem v přenosovém vedení umístěném několik desítek kilometrů před pobřežním terminálem nebo konvenčním in-line EDFA. Vzdálené EDF je zpětně čerpáno 1480nm laserem, z terminálu nebo in-line EDFA, čímž poskytuje zisk signálu.