Laser pompowy 980 nm 1480 nm do wzmacniaczy światłowodowych domieszkowanych erbem (EDFA)

14-pinowy laser z pompą motylkową 980 nm, produkowany przez firmę Box Optronics, wykorzystuje chłodnicę TEC i układ laserowy Pump 980 nm o wysokiej wydajności. Który z wysoką stabilnością, wysoką dokładnością długości fali, wysoką mocą wyjściową światłowodu ponad 600 mW i doskonałym współczynnikiem odrzucania trybu bocznego. Laser pompujący Boxoptronics może być stosowany we wzmacniaczu światłowodowym, źródle światła pompującego, eksperymencie naukowym systemu fibersensing i innych dziedzinach. Jednocześnie Boxoptronics może zapewnić obwód napędowy, aby pomóc klientom w uzyskaniu wysokiej stabilności laserowego źródła światła.

W dziedzinie komunikacji optycznej coraz więcej wzmacniaczy światłowodowych z domieszką erbu (EDFA) nowej generacji koncentruje się na tym, jak uzyskać niedrogie, niewielkie rozmiary i energooszczędne wzmacniacze optyczne bez wpływu na wydajność lub niezawodność.

Na przykład krata Bragga (FBG) poczyniła wielki postęp w stabilności. EDFA może nabyć pompę Box Optronics o ultrawysokiej mocy 600 mW 980 nm w chłodzonym 14-pinowym zestawie motylkowym oraz pompę Box Optronics 200 mW 980 nm w niechłodzonym pakiecie mini DIL. Koszt, zużycie energii i rozmiar niechłodzonej pompy Box Optronics 980 nm z pakietem mini DIL są znacznie niższe niż w przypadku innych typów pomp.

Kluczem do uzyskania efektywnej i stabilnej długości fali FBG jest utrzymanie odpowiedniego sprzężenia optycznego we wnęce diody laserowej. Dioda FPlaser jest w rzeczywistości polaryzatorem TE. Dlatego tylko odbite światło tych polaryzatorów TE w FBG może wpływać na działanie diody.

W warkoczach jednomodowych deformacja rdzenia komórkowego jest główną przyczyną dwójłomności. Odkształcenie następuje zwykle w miejscu, w którym włókno jest zginane lub skręcane podczas układania, lub gdzie dowolny promień włókna ogonka jest ściskany. Ponieważ dwójłomności nie można całkowicie wyeliminować, tradycyjna konstrukcja lasera pompującego 980 nm zwykle wykorzystuje wysoki współczynnik odbicia FBG, aby utrzymać akceptowalny współczynnik odrzucenia jednomodowego (SMSR), gdy tylko niewielka część sprzężenia zwrotnego to polaryzacja TE.

Włókno utrzymujące polaryzację nie podlega niewielkim zakłóceniom ze względu na jego wysoką dwójłomność. Dlatego moduł pompy BoxOptronics 980nm z pigtailem PMF podobnym do długości FBG może utrzymać doskonałe SMSR w dużym zakresie mocy dynamicznej i temperatury. Jednocześnie zwiększy moce produkcyjne i rozszerzy zastosowanie pomp chłodniczych i niechłodzonych.

Rosnące zapotrzebowanie na EDFA o niewielkich rozmiarach i niskim zużyciu energii jest główną siłą napędową stymulującą szybki rozwój niechłodzonych źródeł pomp. Badania pokazują, że po usunięciu nieporęcznej chłodnicy termoelektrycznej (TEC) pobór mocy modułu Box Optronics 980nmPump można zmniejszyć o 75% i można zastosować mniejszy i tańszy pakiet mini DIL. Mini DIL doskonale nadaje się do obecnie popularnej, taniej, wąskopasmowej architektury EDFA, która nie wymaga pompy o najwyższej mocy. Platforma zamknięta w minidil jest zgodna z protokołem wieloźródłowym i jest niezwykle standardowym komponentem. SMSR może doskonale utrzymać moc od 24mW do 240mW w zakresie temperatur od -5o do 75oC.

Jednak niechłodzony Box Optronics 980 nm PumpLaser również zwiększa obciążenie testowe. Ponieważ zmiany temperatury zewnętrznej będą miały wpływ na odstęp między pasmami lasera, jakość widma powinna być ściśle testowana w całym zakresie temperatur i mocy znamionowych. Pompa BoxOptronics 980 nm chłodzona przez TEC wymaga jedynie testów punktowych. Ponieważ wydajność 980 nm pigtaili PMF jest niezależna od układania włókien, monterzy EDFA mogą mieć pewność co do wydajności testowanej w fabryce. Z drugiej strony niechłodzony laser pompujący bez PMF powinien również posiadać zapasową opaskę, aby zapewnić zadowalające parametry spektralne.

Technologia kalibracji optycznej opracowana specjalnie dla środowiska chłodniczego TEC w temperaturze 25°C okazała się odpowiednia dla środowiska o wyższej temperaturze. Aby zasymulować niezawodność w typowym środowisku pracy (od 40 do 75 stopni), ludzie testowali urządzenie przez miliony godzin w zakresie temperatur od 25 do 85 stopni.

Aby zostać w pełni zaadaptowanym, moduł pompy Ultra-HighPower 980 nm musi odpowiadać zakresowi dynamicznemu lasera FP 1480 nm. Dokładniej, pompa wyjściowa musi pracować powyżej prądu progowego, co wymaga jedynie bardzo małego wzmocnienia. Zakres dynamiki mocy tradycyjnej technologii pompowania BoxOptronics 980 nm wynosi 15 dB (12 mW do 350 mW), podczas gdy technologia pompowania 980 nm z pigtailem PMF wynosi ponad 20 dB.

Moduł pompy 980 nm z pigtailami jest szeroko stosowany. Jego wyższa moc wyjściowa i wszechstronność wpływają również na rozwój EDFA w przyszłości. Na przykład trzystopniowa, z kompensacją dyspersji, zysk spłaszczonej architektury EDFA.

Rozwój EDFA skupia się głównie na tanim pakiecie minidil w sekcji przedwzmacniacza, który zastępuje poprzednie urządzenie chłodzące oraz pompie 980 nm w sekcji wyjściowej. EDFA będzie miała najniższy możliwy koszt przedwzmacniacza i będzie polegać na multiplekserze. W sekcji wyjściowej pompa Box Optronics 980 nm będzie wytwarzać moc wyjściową o niskim poziomie hałasu.

Pompy Box Optronics 980 nm EDFA są szeroko stosowane w systemach naziemnych, podczas gdy pompy 1480 nm są używane jako zdalnie sterowane wzmacniacze optycznie pompowane (ROPA) w połączeniach podmorskich, gdzie trudno jest umieścić wzmacniacze. zasilać elektrycznie wzmacniacze i usuwać części elektroniczne. Obecnie jest to używane do pompowania do 200 km.

Włókno domieszkowane erbem może być aktywowane przez pompę o długości fali 980nm lub 1480nm, ale tylko drugie z nich jest używane w systemach bez wzmacniacza ze względu na niższą stratę włókna przy 1,48 mm w stosunku do strat przy 0,98 mm. Pozwala to na zwiększenie odległości między terminalem a zdalnym wzmacniaczem.

W typowej konfiguracji ROPA składa się z prostego krótkiego odcinka włókna domieszkowanego erbem w linii przesyłowej umieszczonej kilkadziesiąt kilometrów przed terminalem brzegowym lub konwencjonalną linią EDFA. Zdalny EDF jest pompowany wstecznie przez laser 1480 nm, z terminala lub wbudowanego EDFA, zapewniając w ten sposób wzmocnienie sygnału.