Applicazione

Laser a pompa 980nm 1480nm per amplificatori in fibra drogata con erbio (EDFA)

2021-04-02

Il laser a pompa a farfalla da 980 nm a 14 pin prodotto da Box Optronics utilizza un dispositivo di raffreddamento TEC e un chip laser a pompa da 980 nm ad alte prestazioni. Che con un'elevata stabilità, un'elevata precisione della lunghezza d'onda, un'elevata potenza di uscita della fibra di oltre 600 mW e un eccellente rapporto di reiezione in modalità laterale. Il laser della pompa di Boxoptronics può essere utilizzato nell'amplificatore in fibra, nella sorgente di luce della pompa, nell'esperimento scientifico del sistema di rilevamento della fibra e in altri campi. Allo stesso tempo, Boxoptronics può fornire un circuito di pilotaggio per aiutare i clienti a ottenere una sorgente di luce laser ad alta stabilità.


Nel campo della comunicazione ottica, sempre più amplificatori in fibra drogata con erbio (EDFA) di nuova generazione si stanno concentrando su come ottenere amplificatori ottici a basso costo, di piccole dimensioni e di bassa potenza senza influire sulle prestazioni o sull'affidabilità.

Ad esempio, il reticolo di Bragg (FBG) ha fatto grandi progressi in termini di stabilità. EDFA può ottenere la pompa Box Optronics da 600 mW ad altissima potenza 980 nm nel pacchetto a farfalla 14PIN raffreddato e la pompa Box Optronics da 200 mW 980 nm nel pacchetto mini DIL non raffreddato. Il costo, il consumo energetico e le dimensioni della pompa da 980 nm di Box Optronics non raffreddata con pacchetto DIL mini sono molto inferiori rispetto ad altri tipi di pompa.

La chiave per ottenere una lunghezza d'onda FBG efficace e stabile è mantenere un feedback ottico adeguato nella cavità del diodo laser. Un diodo FLaser è in realtà un polarizzatore TE. Pertanto, solo la luce riflessa di questi polarizzatori TE sull'FBG può influenzare le prestazioni del diodo.

Nelle trecce monomodali, la deformazione del nucleo cellulare è la causa principale della birifrangenza. La deformazione si verifica solitamente nel punto in cui la fibra viene piegata o attorcigliata durante la posa, o in qualsiasi raggio della fibra di coda viene compresso. Poiché la birifrangenza non può essere completamente eliminata, il tradizionale design del laser a pompa da 980 nm utilizza solitamente un'elevata riflettività FBG per mantenere un rapporto di reiezione monomodale accettabile (SMSR) quando solo una piccola parte del feedback è la polarizzazione TE.

La fibra di mantenimento della polarizzazione non risente di piccoli disturbi a causa della sua elevata birifrangenza. Pertanto, il modulo pompa BoxOptronics 980nm con pigtail PMF simile alla lunghezza FBG può mantenere un eccellente SMSR in un ampio intervallo dinamico di potenza e temperatura. Allo stesso tempo, aumenterà la capacità di produzione e amplierà l'uso di pompe di refrigerazione e non raffreddate.

La crescente domanda di EDFA di piccole dimensioni e basso consumo energetico è la principale forza trainante per stimolare il rapido sviluppo della sorgente della pompa non raffreddata. La ricerca mostra che una volta rimosso l'ingombrante dispositivo di raffreddamento termoelettrico (TEC), il consumo energetico del modulo Box Optronics 980nmPump può essere ridotto del 75% e può essere utilizzato un pacchetto DIL mini più piccolo ed economico. Mini DIL è molto adatto per l'attuale popolare architettura EDFA a banda stretta a basso costo, che non richiede la pompa di potenza più elevata. La piattaforma incapsulata da minidil segue il protocollo multi-sorgente ed è un componente estremamente standard. L'SSR può mantenere un'eccellente condizione di potenza da 24 mW a 240 mW, con un intervallo di temperatura da -5 ℃ a 75 ℃.

Tuttavia, anche il PumpLaser Box Optronics 980nm non raffreddato aumenta il carico di test. Poiché le variazioni della temperatura esterna influiranno sulla spaziatura della banda del laser, la qualità dello spettro deve essere rigorosamente testata nell'intero intervallo di temperatura e potenza nominali. La pompa BoxOptronics 980nm raffreddata da TEC necessita solo di test in loco. Poiché le prestazioni a 980 nm delle trecce PMF sono indipendenti dalla posa della fibra, gli assemblatori EDFA possono avere fiducia nelle prestazioni testate in fabbrica. D'altra parte, il laser della pompa non raffreddato senza PMF dovrebbe anche mantenere una banda di riserva per garantire prestazioni spettrali soddisfacenti.

La tecnologia di calibrazione ottica sviluppata appositamente per l'ambiente di refrigerazione TEC a 25℃ si è dimostrata adatta per ambienti con temperature più elevate. Al fine di simulare l'affidabilità in un ambiente di lavoro tipico (da 40 a 75 gradi), le persone hanno testato il dispositivo per milioni di ore nell'intervallo di temperatura da 25 a 85 gradi.

Per essere completamente adottato, il modulo pompa Ultra-HighPower 980nm deve corrispondere alla gamma dinamica del laser FP 1480nm. In dettaglio, la pompa di uscita deve funzionare al di sopra della corrente di soglia, che necessita solo di un'amplificazione molto piccola. La gamma dinamica di potenza della tradizionale tecnologia di pompaggio BoxOptronics a 980 nm è di 15 dB (da 12 mW a 350 mW), mentre la tecnologia di pompaggio a 980 nm con pigtail PMF è superiore a 20 dB.

Il modulo pompa da 980 nm con trecce è ampiamente utilizzato. La sua maggiore potenza di uscita e versatilità influenzano anche lo sviluppo di EDFA in futuro. Ad esempio, architettura EDFA a tre stadi con compensazione della dispersione.

Lo sviluppo di EDFA si concentra principalmente sul pacchetto minidil a basso costo nella sezione del preamplificatore, che sostituisce il precedente dispositivo di raffreddamento, e sulla pompa a 980 nm nella sezione di uscita. EDFA avrà il costo del preamplificatore più basso possibile e farà affidamento sul multiplexer. Nella sezione di uscita, la pompa Box Optronics 980 nm produrrà una potenza di uscita a basso rumore.


Le pompe Box Optronics a 980 nm EDFA sono ampiamente utilizzate nei sistemi terrestri mentre le pompe a 1480 nm sono utilizzate come amplificatori a pompaggio ottico remoto (ROPA) nei collegamenti sottomarini dove è difficile mettere amplificatori. Per i sistemi sottomarini, è possibile utilizzare il pompaggio remoto per non dover alimentare elettricamente gli amplificatori e rimuovere le parti elettroniche. Oggigiorno viene utilizzato per pompare fino a 200 km.

La fibra drogata con erbio può essere attivata da una lunghezza d'onda della pompa di 980 nm o 1480 nm ma solo la seconda viene utilizzata nei sistemi senza ripetitore a causa della minore perdita di fibra a 1,4 8 mm rispetto alla perdita di 0,98 mm. Ciò consente di aumentare la distanza tra il terminale e l'amplificatore remoto.

In una configurazione tipica, il ROPA è costituito da un semplice breve tratto di fibra drogata di erbio nella linea di trasmissione posta poche decine di chilometri prima di un terminal costiero o un convenzionale EDFA in linea. L'EDF remoto viene pompato all'indietro da un laser a 1480 nm, dal terminale o dall'EDFA in linea, fornendo così un guadagno del segnale.

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