980 nm-es, 1480 nm-es szivattyús lézer erbiummal adalékolt szálas erősítőkhöz (EDFA)

A Box Optronics által gyártott 980 nm-es 14 tűs pillangószivattyús lézer TEC hűtőt és 980 nm-es, nagy teljesítményű Pump lézerchipet használ. Amely nagy stabilitással, nagy hullámhossz-pontossággal, nagy, több mint 600 mW-os szálas kimeneti teljesítménnyel és kiváló oldalmódú elutasítási aránnyal rendelkezik. A Boxoptronics pumpás lézere szálerősítőben, szivattyús fényforrásban, szálérzékelő rendszer tudományos kísérletében és más területeken használható. Ugyanakkor a Boxoptronics meghajtó áramkört is biztosíthat, hogy segítse az ügyfeleket a nagy stabilitású lézeres fényforrás megszerzésében.

Az optikai kommunikáció területén egyre több új generációs erbium-adalékolt szálerősítő (EDFA) összpontosít arra, hogyan lehet olcsó, kis méretű és kis teljesítményű optikai erősítőket beszerezni anélkül, hogy ez befolyásolná a teljesítményt vagy a megbízhatóságot.

Például a Bragg-rács (FBG) nagyot fejlődött a stabilitás terén. Az EDFA beszerezheti a Box Optronics 600 mW-os, ultra-nagy teljesítményű 980 nm-es szivattyúját hűtött 14 PIN-es pillangós csomagban és a Box Optronics 200 mW-os 980 nm-es szivattyúját hűtetlen mini DIL-csomagban. A hűtetlen Box Optronics 980 nm-es szivattyú költsége, energiafogyasztása és mérete a mini DIL csomaggal sokkal alacsonyabb, mint a többi szivattyúé.

A hatékony és stabil FBG hullámhossz elérésének kulcsa a megfelelő optikai visszacsatolás a lézerdióda üregében. Az FPlaser dióda valójában egy TE polarizátor. Ezért csak ezeknek a TE polarizátoroknak az FBG-n visszavert fénye befolyásolhatja a dióda teljesítményét.

Az egymódusú pigtaileknél a kettős törés elsődleges oka a sejtmag deformációja. A deformáció általában azon a helyen következik be, ahol a szál fektetés közben meghajlik vagy megcsavarodik, vagy ahol a farokszál bármely sugara összenyomódik. Mivel a kettős törést nem lehet teljesen kiküszöbölni, a hagyományos 980 nm-es pumpás lézeres kialakítás általában magas FBG reflexiós képességet használ az elfogadható egymódusú elutasítási arány (SMSR) fenntartásához, amikor a visszacsatolásnak csak egy kis része a TE polarizáció.

A polarizációt fenntartó szálat kismértékű zavar nem érinti a nagy kettős törés miatt. Ezért a BoxOptronics 980 nm-es szivattyúmodul az FBG hosszúsághoz hasonló PMF kötéssel kiváló SMSR-t képes fenntartani nagy dinamikus teljesítmény- és hőmérséklet-tartományban. Ugyanakkor növeli a termelési kapacitást és bővíti a hűtő- és hűtetlen szivattyúk használatát.

A kis méretű és alacsony energiafogyasztású EDFA iránti növekvő kereslet a fő hajtóerő a hűtetlen szivattyúforrások gyors kifejlesztésében. A kutatások azt mutatják, hogy a bulkythermoelectric cooler (TEC) eltávolítása után a Box Optronics 980nmPump modul energiafogyasztása 75%-kal csökkenthető, és kisebb és olcsóbb mini DIL csomag is használható. A Mini DIL nagyon alkalmas a jelenleg népszerű, alacsony költségű keskeny sávú EDFA architektúrára, amely nem igényli a legnagyobb teljesítményű szivattyút. A minidil által kapszulázott platform a többforrású protokollt követi, és rendkívül szabványos komponens. Az SMSR kiválóan képes fenntartani 24 mW és 240 mW közötti teljesítmény mellett -5 és 75 °C közötti hőmérsékleti tartományt.

A hűtetlen Box Optronics 980 nm-es PumpLaser azonban növeli a tesztterhelést is. Mivel a külső hőmérséklet-változások hatással lesznek a lézer sávtávolságára, a spektrum minőségét szigorúan ellenőrizni kell a teljes névleges hőmérséklet- és teljesítménytartományban. A TEC által hűtött BoxOptronics 980 nm-es szivattyút csak helyszíni tesztelésre van szükség. Mivel a PMF pigtailek 980 n-es teljesítménye szálfektetéstől független, az EDFA összeszerelői bízhatnak a gyárban tesztelt teljesítményben. Másrészt a PMF nélküli hűtetlen pumpás lézernek tartaléksávot is kell tartania a kielégítő spektrális teljesítmény biztosítása érdekében.

A kifejezetten a 25 fokos TEC hűtési környezethez kifejlesztett optikai kalibrációs technológia alkalmasnak bizonyult magasabb hőmérsékletű környezetben. Annak érdekében, hogy szimulálják a megbízhatóságot tipikus munkakörnyezetben (40–75 °C), az emberek több millió órán keresztül tesztelték a készüléket 25–85 °C hőmérséklet-tartományban.

A teljes körű használathoz az Ultra-HighPower 980 nm-es szivattyúmodulnak meg kell egyeznie az FP 1480 nm-es lézer dinamikus tartományával. Részletekben a kimeneti szivattyúnak a küszöbáram felett kell működnie, amihez csak nagyon kis erősítésre van szükség. A hagyományos BoxOptronics 980 nm-es szivattyúzási technológia teljesítménydinamikai tartománya 15 dB (12 mW és 350 mW között), míg a 980 nm-es PMF pigtail-es szivattyúzási technológia több mint 20 dB.

A 980 nm-es, pigtails-rendszerű szivattyúmodult széles körben használják. Nagyobb kimeneti teljesítménye és sokoldalúsága az EDFA jövőbeni fejlesztését is befolyásolja. Például háromlépcsős, diszperziókompenzált, erősítés lapított EDFA architektúra.

Az EDFA fejlesztése elsősorban az alacsony költségű minidil csomagra fókuszál az előerősítő szekcióban, amely felváltja a korábbi hűtőberendezést, és a 980 nm-es szivattyúra a kimeneti részben. Az EDFA a lehető legalacsonyabb előerősítő költséggel rendelkezik, és a multiplexerre támaszkodik. A kimeneti részben a Box Optronics 980 nm-es szivattyú alacsony zajszintű kimeneti teljesítményt biztosít.

A Box Optronics 980 nm-es EDFA szivattyúit széles körben használják földi rendszerekben, míg az 1480 nm-es szivattyúkat távoli optikailag szivattyúzott erősítőkként (ROPA) használják tenger alatti összeköttetésekben, ahol nehéz erősítőt helyezni. Tengeralattjáró rendszerek esetén távoli szivattyúzás is használható, hogy ne szívódjon fel. elektromosan táplálja az erősítőket és távolítsa el az elektronikus alkatrészeket. Manapság ezt 200 km-ig szivattyúzzák.

Az erbiummal adalékolt szál 980 nm-es vagy 1480 nm-es szivattyúhullámhosszal aktiválható, de csak a másodikat használják átjátszó nélküli rendszerekben, mivel 1,4 8 mm-nél kisebb a szálveszteség a 0,98 mm-es veszteséghez képest. Ez lehetővé teszi a terminál és a távoli erősítő közötti távolság növelését.

Egy tipikus konfigurációban a ROPA egy egyszerű, rövid erbium-adalékolt szálból áll az átviteli vezetékben, amely néhány tíz kilométerrel a parti terminál vagy egy hagyományos soros EDFA előtt van elhelyezve. A távoli EDF-et egy 1480 nm-es lézer pumpálja visszafelé, a terminálról vagy az in-line EDFA-ról, így jelerősítést biztosít.