EN
Эрбиевый волоконный усилитель (EDFA) является одной из самых революционных технологий в современной оптической связи. EDFA выпускается в коммерческих количествах с начала 1990-х годов и произвела революцию в магистральных волоконно-оптических сетях, обеспечивая полностью оптическое усиление сигнала без необходимости дорогостоящей оптоэлектронной регенерации. Компания Shandong Wanshuo Optoelectronic Equipment Co., Ltd. — профессиональный производитель оборудования для оптической связи, специализирующийся на предоставлении комплексных решений для телекоммуникационных сетей и волоконно-оптических усилителей, включая продукты EDFA и EYDFA.
Принцип работы EDFA
Эрбиевый волоконный усилитель основан на принципах лазерной физики и спектроскопии редкоземельных элементов. Средой усиления является короткий отрезок кремнезёмного оптического волокна, легированного трёхвалентными ионами эрбия (Er³⁺). Эти ионы эрбия могут быть возбуждены до более высоких энергетических уровней при накачке лазерным диодом с длиной волны 980 нм или 1480 нм, что приводит к инверсии заселённости.
Возбуждённые ионы за счёт вынужденного излучения генерируют когерентные фотоны той же длины волны, фазы и направления, что и входящие сигнальные фотоны, проходящие через легированное волокно в диапазоне C-диапазона (1530–1565 нм). Этот процесс обеспечивает оптическое усиление без электрического преобразования сигнала — важная характеристика ЭРВУ, позволяющая использовать их в системах мультиплексирования по длине волны (WDM). Перекрёстные помехи между одновременно усиливаемыми каналами с разными длинами волн подавляются благодаря длительному времени жизни верхнего энергетического уровня (несколько миллисекунд) уровня ⁴I₁₃/₂.
Характеристики усиления ЭРВУ
Усиление ЭРВУ является одним из важных параметров, влияющих на производительность усилителя в различных приложениях. Типичные значения малосигнального усиления составляют 20–40 дБ при выходной мощности до 20 дБм и выше в конфигурациях усилителей-бустеров. В особо требовательных системах DWDM EDFA от Shandong Wanshuo способна обеспечивать высокое усиление до 40 дБ и выходную мощность до 26 дБм.
Спектр усиления EDFA охватывает приблизительно 35 нм в традиционной C-полосе (1530–1565 нм) и может быть расширен до L-полосы (1565–1625 нм) за счёт соответствующего выбора накачки и конструкции волокна. Однако необработанное эрбиево-легированное волокно обладает неоднородным спектром усиления, что требует применения фильтров выравнивания усиления в системах WDM. Для решения этой задачи Shandong Wanshuo использует передовую технологию выравнивания усиления, оптимизирует конструкцию эрбиево-легированного волокна и применяет эквалайзеры усиления для достижения равномерных характеристик усиления по всей рабочей полосе.
Применение EDFA в современных сетях
Применения EDFA может быть расширено на различные области оптической связи и другие приложения. Ключевые области применения включают:
Дальней и подводной телекоммуникации: ЭДФУ используются в линии на протяжении нескольких сотен километров в качестве усилителей в межокеанских линиях передачи данных, обеспечивающих пропускную способность в терабиты в секунду.
Городские сети с разделением по длине волны (WDM): Для обеспечения усилительных каскадов повышающего и предварительного усиления с целью увеличения дальности и ёмкости.
Системы DWDM: Усиление сигнала с низким уровнем шума (обычно 4,5 дБ) и высоким коэффициентом усиления в диапазонах C и L.
Волоконно-оптические системы зондирования: Оптический источник высокой мощности и низкого уровня шума для применений зондирования DVS/DAS
Оптические испытания и измерения: Оптические рефлектометры во временной области и исследовательские оптические системы
Линейка продуктов компании Shandong Wanshuo включает мини-EDFA для компактных систем, DWDM-EDFA для систем плотного волнового мультиплексирования, PM-EDFA для систем с сохранением поляризации, а также высокоэнергетические EYDFA, обеспечивающие выходную мощность до 10 Вт.
Заключение
В заключение, эрбиевый волоконный усилитель представляет собой ключевой компонент современных оптических сетей благодаря исключительной гибкости по длине волны, низкому уровню шума и высокому коэффициенту усиления. Сосредоточившись на независимых НИОКР и интеллектуальном производстве, компания Shandong Wanshuo Optoelectronic Equipment Co., Ltd. предлагает высокопроизводительные решения на основе EDFA, отвечающие повышенным требованиям современной телекоммуникационной инфраструктуры. От 12 цехов высококлассной очистки до полностью автоматизированных линий поверхностного монтажа (SMT), волновой пайки, сборки и производства устройств — наши комплексные производственные системы гарантируют высокое качество продукции, её надёжность и оперативные сроки поставки клиентам по всему миру.