EDFA機器について数分で学ぶ

光送信機からの CATV 信号と OLT からのインターネット信号を組み合わせて単一のファイバーに出力するために使用される WDM EDFA。

 

 

エルビウム添加光ファイバ増幅器（EDFA）は、光ファイバ信号（CATVからの信号）を増幅する装置です。WDM EDFAは、1550nmのCATV（光信号）とPONからの1490nm/1310nmのデータストリームを単一光ファイバ伝送に統合するために使用されます。

 

FOT EDFA シリーズの製品は、JDS、富士通、ノーテル、ルーセント、フィテルなどの世界的に有名な半導体企業が製造した 980nm または 1480nm の高直線性、光絶縁、DFB、熱電冷却 DFB レーザーをポンピング ソースとして採用しています。

 

装置内部には、光出力安定回路とレーザー熱電冷却装置（温度安定制御回路）が搭載されており、最適な装置性能と長寿命のレーザー安定性を確保しています。マイクロプロセッサソフトウェアがレーザーの動作状態を監視し、デジタルパネル（VFD）に動作パラメータを表示します。レーザーの動作パラメータがソフトウェアで設定された許容範囲から逸脱すると、マイクロプロセッサが自動的にレーザー出力を停止し、赤色の警告ランプが点灯して警告を発し、デジタルパネルにトラブルの原因を知らせます。装置パラメータの詳細なレポートについては、FOT EDFAユーザーマニュアルをご覧ください。

 

EDFA（エルビウムドープ光ファイバ増幅器）は、光増幅器の代表的なものです。EDFAの波長は1550nmで、光ファイバの低損失帯域に一致しており、技術が比較的成熟しているため、広く使用されています。

 

エルビウム添加光ファイバーはEDFAの中核部品であり、石英光ファイバーをマトリックス材料として、光ファイバーのコアに一定の割合の希土類元素エルビウムイオン（Er3+）を組み込んでいます。一定量のポンプ光がエルビウム添加光ファイバーに注入されると、Er3+は低エネルギー準位から高エネルギー準位に励起されます。Er3+は高エネルギー準位での寿命が非常に短いため、すぐに非放射の形でより高い準位に遷移し、このエネルギー準位と低エネルギー準位の間に反転分布を形成します。この2つのエネルギー準位間のエネルギーは1550nmの光子エネルギーと正確に等しいため、1550nmの光の誘導放出のみが起こり、1550nmの光信号のみを拡大することができます。

 

すべての光ファイバーと互換性あり

広帯域、20～70 nm

高ゲイン、20～40 dB

高出力、>200mW

ビットレート、変調方式、電力、波長に依存しない

低歪み、低ノイズ（NF<5dB）

 

比較的高出力の光ビームを波長選択カプラを用いて入力信号と混合します。入力信号と励起光の波長は大きく異なっている必要があります。混合された光は、コアにエルビウムイオンが含まれた光ファイバー部分に導かれます。この高出力の光ビームは、エルビウムイオンを高エネルギー状態へと励起します。励起光とは異なる波長の信号光子が励起されたエルビウム原子と出会うと、エルビウム原子はエネルギーの一部を信号光に譲り渡し、低エネルギー状態に戻ります。

 

重要な点は、エルビウムがエネルギーを、増幅される信号と全く同じ位相と方向を持つ追加の光子の形で放出することです。したがって、信号は進行方向に沿ってのみ増幅されます。これは珍しいことではありません。原子が「レーザー発振」する際、常に入射光と同じ方向と位相でエネルギーを放出するからです。したがって、追加の信号電力はすべて、入射信号と同じファイバーモードで導かれます。通常、接続されたファイバーからの反射を防ぐため、出力にはアイソレーターが設置されます。このような反射は増幅器の動作を妨害し、極端な場合には増幅器がレーザーになることもあります。エルビウムドープ増幅器は高利得増幅器です。