Erbium-dopet fiberforstærker (EDFA) er en af de mest revolutionerende teknologier inden for moderne optisk kommunikation. EDFA har været kommersielt tilgængelig siden begyndelsen af 1990'erne og har revolutioneret langstrækningens fiberoptiske netværk ved at levere fuldt optisk signalforstærkning uden behov for dyre opto-elektroniske regenereringssystemer. Shandong Wanshuo Optoelectronic Equipment Co., Ltd. er en professionel producent af optisk kommunikationsudstyr, der forpligter sig til at levere komplette løsninger til kommunikationsnetværk og fiberoptiske forstærkere, primært inklusive EDFA- og EYDFA-produkter.
Funktionsprincip for EDFA
En erbium-dopet fiberforstærker er baseret på principperne for laserfysik og sjældne jordarter-spektroskopi. Forstærkningsmediet er et kort stykke silikafiber, der er dopet med trivalente erbiumioner (Er³⁺). Disse erbiumioner kan exciteres til højere energiniveauer ved pumpe med en laserdiode ved 980 nm eller 1480 nm, hvilket resulterer i en populationsinversion.
De exciterede ioner producerer på grund af stimuleret emission koherente fotoner med samme bølgelængde, fase og retning som de indkommende signalfotoner, når disse passerer gennem den dopede fiber inden for C-båndet (1530–1565 nm). Denne proces giver optisk forstærkning uden elektrisk konvertering af signalet, hvilket er en vigtig egenskab, der gør EDFAs anvendelige i et wavelength-division multiplexing (WDM)-system. Krydspaning mellem samtidigt forstærkede bølgelængdekanaler undertrykkes på grund af den lange levetid af den øvre tilstand (adskillige millisekunder) for ⁴I₁₃/₂-niveauet.
EDFA-forstærkningskarakteristika
EDFA-forstærkning er en af de vigtige parametre, der påvirker forstærkerens ydeevne i forskellige anvendelser. De typiske småsignalforstærkninger er 20–40 dB op til 20 dBm eller mere i booster-konfigurationer. I meget krævende DWDM-anvendelser kan Shandong Wanshuos DWDM-EDFA levere en høj forstærkning på op til 40 dB og en udgangseffekt på op til 26 dBm.
Forstærkningsspektret for en EDFA dækker ca. 35 nm i den almindelige C-bånd (1530–1565 nm) og kan udvides til L-båndet (1565–1625 nm) ved korrekt pumpe og fiberdesign. Men den ubehandlede EDF har et ikke-uniformt forstærkningsspektrum, hvilket kræver forstærkningsudjævningsfiltre i WDM-systemer. For at løse dette problem anvender Shandong Wanshuo avanceret forstærkningsudjævnings-teknologi, optimerer designet af erbium-dopet fiber og bruger forstærkningslignere for at opnå en flad forstærkningskarakteristik over det arbejdende bånd.
EDFA-anvendelser i moderne netværk
EDFA-anvendelser kan udvides til forskellige områder inden for optisk kommunikation og andre anvendelser. Nøgleanvendelser inkluderer:
Langdistancetelefon- og undervandstelekommunikation: EDFA-anlæg bruges som forstærkere i linje over flere hundrede kilometer i transoceaniske datalink, der transmitterer terabit pr. sekund.
WDM-metropolitanske netværk: Til at levere booster- og præforstærkertrin for at øge rækkevidde og kapacitet.
DWDM-systemer: Lav støj (typisk 4,5 dB) og høj forstærkning af signaler i C-båndet og L-båndet.
Fiberbaserede sensorsystemer: Kilde med høj effekt/lav støj til optiske DVS/DAS-sensorsystemer
Optisk test og måling: Optiske tidsdomæne-reflektometre og forskningsmæssige optiske systemer
Produktlinjerne fra Shandong Wanshuo omfatter mini-EDFA’er til kompakte systemer, DWDM-EDFA’er til tæt bølgelængdedeleksmultiplexeringssystemer, PM-EDFA’er til polarisationsbevarende systemer samt højtydende EYDFA’er, der kan levere op til 10 W udgangseffekt.
Konklusion
Konklusionen er, at erbium-dopede fiberforstærkere er en afgørende komponent i optiske netværk i dag på grund af deres fremragende fleksibilitet i forhold til bølgelængde, støjperformance og forstærkning. Med fokus på selvstændig forskning og udvikling samt intelligent produktion leverer Shandong Wanshuo Optoelectronic Equipment Co., Ltd. højkvalificerede EDFA-løsninger, der opfylder de høje krav, som moderne kommunikationsinfrastruktur stiller. Fra 12 renrumsværksteder af høj kvalitet til fuldt automatiserede SMT-, bølgesolderværksteder samt monterings- og enhedsproduktionslinjer sikrer vores omfattende produktionssystemer produktkvalitet, pålidelighed og hurtig levering til kunder verden over.