Zasada pracy
Włókno domieszkowane przez Erbium jest podstawowym składnikiem wzmacniaczy PA, który wzmacnia sygnały optyczne poprzez domieszkowanie elementu rzadkiego Erbium (ER) do rdzenia włókien. Jony Erbi mają specjalną strukturę poziomu energii, a gdy są podekscytowane światłem pompy, przechodzą z niskiego poziomu energii do wysokiego poziomu energii. Gdy światło sygnałowe przechodzi przez włókno domieszkowane ERBum, stymulowane są wysokoenergetyczne jony ERBum do emitowania fotonów o tym samym stanie fazowym, częstotliwości i polaryzacji co światło sygnałowe, zwiększając intensywność światła sygnałowego i osiągając amplifikację.
Światło pompy jest źródłem światła, które zapewnia energię dla jonów ERBum, zwykle przy użyciu laserów półprzewodnikowych (takich jak lasery długości fali 980 nm lub 1480 nm). Po tym, jak światło pompy wchodzi do włókna domieszkowanego ERBum, oddziałuje ono z jonami ERBum, powodując, że przejście do wysokiego poziomu energii. Te wysokoenergetyczne jony Erbi generują fotony identyczne z światłem sygnałowym poprzez stymulowaną emisję, osiągając wzmocnienie światła sygnałowego. Ten mechanizm pompowania umożliwia wzmacniaczom PA emitutowanie dużych sygnałów optycznych bez bezpośredniego przekształcania światła sygnałowego w sygnały elektryczne.
Aby zapewnić jakość wzmocnionego sygnału, wzmacniacze PA zmniejszają szum, optymalizując strukturę włókien domieszkowanych ERBum, wybierając odpowiednie długości i mocy fali pompy oraz inne miary. Rysunek szumu jest kontrolowany przy ≤ 4,5dB, aby upewnić się, że wzmacniacz utrzymuje dobry stosunek sygnału do szumu, jednocześnie wzmacniając sygnał, poprawiając w ten sposób jakość sygnału.
Scenariusze aplikacji
W systemach komunikacji światłowodowej małe wzmacniacze sygnałów domieszkowanych ERB-pamiąt są używane do zrekompensowania utraty sygnałów optycznych w łącznikach światłowodowych, poprawiając odległość transmisji i pojemność systemu komunikacyjnego. Na przykład w systemach komunikacji kablowej z okrętu podwodnego, ten wzmacniacz może skutecznie przywrócić tłumioną wytrzymałość sygnału optycznego, zapewniając jakość i niezawodność komunikacji.
W sieciach czujników światłowodowych wzmacniacz ten może wzmacniać słabe wyjście sygnału optycznego przez czujnik, poprawiając dokładność pomiaru czujnika. Na przykład w czujnikach temperatury światłowodowej może wzmocnić zmiany intensywności sygnałów optycznych spowodowanych zmianami temperatury, zapewniając dokładność pomiaru temperatury.
W systemach laserowych światłowodów małe wzmacniacze sygnałów domieszkowanych ERB-pasmem można wykorzystać do zwiększenia mocy źródeł nasion laserowych, uzyskując w ten sposób wyniki laserowe o wyższej mocy, które można wykorzystać do zastosowań takich jak przetwarzanie materiałów i leczenie laserowe.
Copyright @ 2020 Shenzhen Box Optronics Technology Co., Ltd. - Moduły światłowodowe China, producenci laserów sprzężonych z włóknami, dostawcy komponentów laserowych Wszelkie prawa zastrzeżone.
