● Năng lượng được đưa vào sợi pha tạp erbium bằng cách sử dụng nguồn bơm 980 nm hoặc 1480 nm, các ion erbium ở trạng thái cơ bản kích thích (Er³⁺) lên mức năng lượng cao hơn; những ion này sau đó nhanh chóng thư giãn đến trạng thái siêu bền, do đó đạt được sự đảo ngược dân số.
● Khi ánh sáng tín hiệu có bước sóng 1550 nm đi qua sợi quang được pha tạp erbium, nó sẽ kích hoạt quá trình phát xạ kích thích; điều này làm cho các ion erbium siêu bền (Er³⁺) chuyển trở lại trạng thái cơ bản, giải phóng các photon kết hợp giống hệt với ánh sáng tín hiệu, nhờ đó đạt được sự khuếch đại theo cấp số nhân của công suất tín hiệu (trong chế độ tín hiệu nhỏ).
● Bằng cách sử dụng sợi đồng pha tạp erbium-ytterbium kết hợp với công nghệ kết hợp bơm đa chế độ, công suất đầu ra bão hòa có thể được tăng cường đáng kể (đạt mức công suất vài watt), từ đó đáp ứng các yêu cầu của cáp ngầm khoảng cách siêu dài, hệ thống CATV công suất cao và các kịch bản truyền dẫn mật độ cao.
|
Thành phần |
Sự miêu tả |
|
Bộ cách ly quang |
Dẫn tín hiệu quang theo một hướng, ngăn ánh sáng phản xạ gây ra hiện tượng tự dao động, đồng thời bảo vệ sự ổn định của nguồn bơm và liên kết tín hiệu. |
|
Bộ ghép nối WDM |
Kết hợp hiệu quả ánh sáng bơm chế độ đơn (SM) 980/1480 nm và ánh sáng tín hiệu 1550 nm vào sợi pha tạp erbium để truyền năng lượng và tín hiệu đồng thời. |
|
Sợi pha tạp Er |
Môi trường khuếch đại lõi khuếch đại tín hiệu quang thông qua sự chuyển đổi mức năng lượng của các ion erbium, xác định mức tăng cơ bản và hiệu suất nhiễu. |
|
Bộ chia TAP |
Khai thác một phần tín hiệu quang trong thời gian thực để giám sát nguồn điện mà không ảnh hưởng đến liên kết chính, cho phép trực quan hóa trạng thái hệ thống. |
|
Sợi đồng pha tạp Er-Yb |
Cải thiện hiệu suất hấp thụ của bơm và công suất đầu ra bão hòa, thích hợp cho các ứng dụng khuếch đại công suất cao và đường dài. |
|
Bộ kết hợp |
Kết hợp đèn bơm đa chế độ (MM) với đèn tín hiệu được khuếch đại trước để thực hiện bơm bơm công suất cao và tăng cường mức tăng sau giai đoạn; được sử dụng rộng rãi trong các thiết kế EYDFA công suất cao. |
|
BơmLaserNguồn |
Cung cấp năng lượng kích thích ở bước sóng 980 nm/1480 nm: • Bơm 980 nm: độ ồn thấp, hiệu suất cao, thích hợp cho các ứng dụng tầm trung và ngắn • Bơm 1480 nm: công suất bão hòa cao hơn, thích hợp cho các ứng dụng cáp siêu dài và cáp ngầm • Bơm đa chế độ: phù hợp với yêu cầu khuếch đại công suất cao |
Điốt Laser bơm làm mát bằng TEC 980nm
Mô-đun Laser Diode bơm 980nm với mạch truyền động tích hợp
Bộ khuếch đại sợi quang pha tạp Erbium băng tần C
Câu hỏi 1: Ưu điểm của việc bơm 980 nm và bơm 1480 nm tương ứng là gì?
A1: Ưu điểm của bơm 980 nm: hiệu suất chuyển đổi bơm cao và hệ số tiếng ồn thấp hơn. Đây là lựa chọn chủ đạo cho các EDFA công suất thấp đến trung bình, được sử dụng rộng rãi trong các mạng khu vực đô thị, mạng truy cập và một số kịch bản kết nối trung tâm dữ liệu.
Ưu điểm của bơm 1480 nm: hiệu suất lượng tử bơm cao hơn và công suất đầu ra của một thiết bị đơn cao hơn, giúp cải thiện đáng kể công suất đầu ra bão hòa. Đây là giải pháp bơm cốt lõi cho EDFA công suất cao, đặc biệt thích hợp cho các mạng đường trục siêu dài, cáp quang dưới biển và các kịch bản truyền dẫn đường dài công suất cao.
Câu 2: Sự khác biệt giữa EDFA đơn chế độ và đa chế độ là gì?
Câu trả lời 2: Tất cả các EDFA chính thống trong ngành đều là EDFA chế độ đơn; không có sản phẩm EDFA đa chế độ nào khả thi về mặt thương mại. EDFA chế độ đơn được thiết kế dành riêng cho hệ thống sợi đơn chế độ, phù hợp với đặc tính tổn thất thấp của sợi đơn chế độ. Chúng chủ yếu được sử dụng để truyền dẫn quang đường dài và đóng vai trò là thành phần cốt lõi trong truyền dẫn trung tâm dữ liệu viễn thông và đường dài. Sợi đa chế độ chỉ thích hợp để truyền khoảng cách ngắn khoảng 100 mét, với độ suy hao truyền dẫn cao và độ phân tán đa đường. Để bù khuếch đại trong các trường hợp khoảng cách ngắn, bộ khuếch đại quang bán dẫn nhỏ (SOA) được ưu tiên thay vì EDFA.
Câu 3: Phạm vi bước sóng có ảnh hưởng đến hiệu suất EDFA không?
Câu trả lời 3: Có, bước sóng ảnh hưởng đến hiệu suất EDFA. EDFA chủ yếu hoạt động ở băng tần C và băng tần L, tập trung ở khoảng 1550nm. Trong phạm vi được thiết kế, chúng cung cấp mức tăng phẳng và độ ồn thấp; ngoài phạm vi, mức tăng giảm và tiếng ồn tăng. Để đảm bảo hiệu suất EDFA, hãy đảm bảo phạm vi bước sóng của bộ khuếch đại phù hợp với yêu cầu hệ thống.
-
