Узнайте об оборудовании EDFA за несколько минут

WDM EDFA используется для объединения сигнала CATV от оптического передатчика с интернет-сигналом от OLT и вывода на одно волокно.

 

 

Усилитель на основе эрбия (EDFA) — это устройство, усиливающее оптоволоконный сигнал (от кабельного телевидения). WDM EDFA используется для интеграции оптического сигнала CATV длиной волны 1550 нм и потока данных 1490 нм/1310 нм от PON в одноволоконный кабель.

 

В серии продуктов FOT EDFA в качестве источника накачки используется DFB-лазер с высокой линейностью, оптической изоляцией 980 нм или 1480 нм и термоэлектрическим охлаждением, производимый JDS, Fujitsu, Nortel, Lucent, Fitel и другими всемирно известными полупроводниковыми компаниями.

 

Внутри машины расположены схема стабилизации выходной мощности лазера и термоэлектрическое устройство охлаждения лазера, а также схема управления температурной стабильностью для обеспечения оптимальной производительности машины и долговечности лазера. Программное обеспечение микропроцессора контролирует рабочее состояние лазера, а цифровая панель (VFD) отображает рабочие параметры. При отклонении рабочих параметров лазера от допустимого диапазона, установленного программным обеспечением, микропроцессор автоматически отключает питание лазера, загорается красный индикатор, предупреждая об этом, а цифровая панель указывает на причину неисправности. Подробный отчет о параметрах устройства см. в руководстве пользователя FOT EDFA.

 

EDFA (усилитель на волокне, легированном эрбием) является типичным примером оптического усилителя. Поскольку длина волны EDFA составляет 1550 нм, он соответствует диапазону низких потерь оптоволокна, а его технология относительно зрелая и поэтому широко применяется.

 

Легированное эрбием волокно является основным компонентом EDFA, в качестве матричного материала используется кварцевое оптическое волокно, а в сердцевину волокна вводится определённая доля ионов редкоземельного элемента эрбия (Er3+). При инжекции определённого количества света накачки в легированное эрбием волокно ионы Er3+ возбуждаются с низкоэнергетического уровня на высокоэнергетический, поскольку у Er3+ очень короткое время жизни на высокоэнергетическом уровне, и вскоре переходят на более высокий уровень в безызлучательной форме, формируя инверсное распределение населённостей между этим энергетическим уровнем и низкоэнергетическим уровнем. Поскольку энергия между этими двумя уровнями точно равна энергии фотона 1550 нм, может произойти только вынужденное излучение света 1550 нм, мы можем только усилить оптический сигнал 1550 нм.

 

Все совместимы с оптическими и волоконно-оптическими кабелями

Широкая полоса пропускания, 20~70 нм

Высокий коэффициент усиления, 20~40 дБ

Высокая выходная мощность, >200 мВт

Нечувствителен к скорости передачи данных, форме модуляции, мощности и длине волны

Низкий уровень искажений и шума (NF<5 дБ)

 

Относительно мощный световой луч смешивается с входным сигналом с помощью селективного по длине волны ответвителя. Входной сигнал и возбуждающий свет должны иметь существенно различающиеся длины волн. Смешанный свет направляется в участок волокна, в сердцевине которого находятся ионы эрбия. Этот мощный световой луч возбуждает ионы эрбия, переводя их в состояние с более высокой энергией. Когда фотоны сигнала, имеющие длину волны, отличную от длины волны накачки, встречаются с возбуждёнными атомами эрбия, атомы эрбия отдают часть своей энергии сигналу и возвращаются в состояние с более низкой энергией.

 

Важным моментом является то, что эрбий отдаёт свою энергию в виде дополнительных фотонов, которые находятся точно в той же фазе и направлении, что и усиливаемый сигнал. Таким образом, сигнал усиливается только вдоль направления своего распространения. Это не является чем-то необычным: когда атом «генерирует», он всегда отдаёт свою энергию в том же направлении и фазе, что и входящий свет. Таким образом, вся дополнительная мощность сигнала направляется в ту же моду волокна, что и входящий сигнал. На выходе обычно устанавливается изолятор для предотвращения отражений от подключённого волокна. Такие отражения нарушают работу усилителя и в крайнем случае могут привести к тому, что усилитель станет лазером. Усилитель, легированный эрбием, является усилителем с высоким коэффициентом усиления.