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什么是泵浦激光器 (激發(fā)激光器)?

  • 發(fā)布日期:2023-03-27      瀏覽次數(shù):2202
    •  什么是泵浦激光器 ?

      概況

      泵浦激光器(激光二極管)是光通信網(wǎng)絡(luò)中光纖放大器的激勵(lì)光源。

      泵浦激光器的類(lèi)型包括FP-LD(法布里-珀羅激光二極管)和FBG-LD,后者將光纖與FP-LD上形成的FBG(光纖布拉格光柵)連接起來(lái),通過(guò)選擇波長(zhǎng)提供高波長(zhǎng)穩(wěn)定性和窄線寬。每一個(gè)類(lèi)型的光譜示例如下所示。

      FBG module schematic
      FBG 模塊示意圖


      Example FP-LD spectrum
      FP-LD光譜示例
      Example FBG-LD spectrum
      FBG-LD 光譜示例


      FP-LDs主要用于摻鉺光纖放大器(EDFAs),其輸出光與EDFA的激發(fā)波長(zhǎng)相匹配,特別是1.48um波段的波長(zhǎng)具有良好的激發(fā)效率。近年,F(xiàn)RAs(光纖拉曼放大器)逐步用于正向泵浦光鏈路放大。

      FBG-LDs主要用于光纖拉曼放大器(FRAs),可以根據(jù)FRA所要求的波長(zhǎng)規(guī)格來(lái)確定中心波長(zhǎng)。

      安立可提供適用于EDFA的1.48 um LD模塊和適用于FRA的1.4 um FBG-LD模塊。

      根據(jù)EDFA的規(guī)格要求,1.48 um LD模塊提供650 mW的最大光輸出和1475±15 nm的中心波長(zhǎng)。

      1.4um-FBG-LD模塊采用PM(保偏)光纖和FBG(光纖布拉格光柵)來(lái)選擇波長(zhǎng),中心波長(zhǎng)可根據(jù)FRA的要求確定。

      我們還可以提供1.3um波段的FBG-LD模塊,用于高階FRA, S-band FRA。

      安立LD模塊符合Telcordia GR-468-CORE的高可靠性,以及RoHS指令。該模塊具有工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)14針蝶形封裝,包括用于溫度控制的TEC(熱電冷卻器)和用于光學(xué)輸出監(jiān)視器的PD。

      特征

      1.48 um LD 模塊

      適合用作EDFA的泵浦光源。一些模型也適用于光纖拉曼放大器的正向泵浦。

      • 光輸出:120至650mW(增量10mW)

      • 波長(zhǎng)范圍:1475±15nm

      • 光纖:?jiǎn)文9饫w(SMF)或保偏光纖(PMF)

      • 光纖連接器:支持各種光纖連接器

      • 14針蝶形封裝

      • 包括光隔離器、監(jiān)視器光電二極管和冷卻器

      1.4 um FBG LD 模塊

      光纖拉曼放大器的泵浦光源,也可用于1.3μm波段。

      • 光輸出與波長(zhǎng)范圍:410 to 500 mW/1,420 to 1,485 nm, 500 to 650 mW/1,420 to 1,470 nm

      • 光纖:保偏光纖 (φ0.25 mm, 紫外線涂層)

      • 光纖連接器:支持各種光纖連接器

      • 14針蝶形封裝

      • 內(nèi)部監(jiān)控PD和TEC

      應(yīng)用

      光纖放大器 (EDFA/FRA)

      光纖放大技術(shù)使光信號(hào)無(wú)需在中繼站轉(zhuǎn)換成電能就可以被放大,以補(bǔ)償光纖中的傳輸損耗。光纖放大器的主要類(lèi)型是摻鉺光纖放大器(EDFA)和拉曼光纖放大器(FRA)。

      EDFA采用摻稀土元素鉺(Er,原子序數(shù)68)的光纖芯作為增益介質(zhì),通過(guò)光激勵(lì)放大1.55um波段的光信號(hào)。這種EDFA發(fā)明于20世紀(jì)90年代后期,能夠?qū)崿F(xiàn)WDM(波分復(fù)用)的批量放大,是海底光纜等長(zhǎng)距離網(wǎng)絡(luò)和接入網(wǎng)等大容量通信系統(tǒng)的重要組成部分

      EDFA schematic
      EDFA示意圖


      用于EDFA的激發(fā)光源使用0.98um波段或1.48um波段波長(zhǎng)。0.98um波段的激發(fā)光具有較低的量子轉(zhuǎn)換效率和較低的噪聲系數(shù)(NF)。另一方面,1.48um波段的激發(fā)光具有較高的量子轉(zhuǎn)換效率。

      自EDFAs開(kāi)始作為光放大器用于通信領(lǐng)域以來(lái),安立一直提供1.48um的LD模塊作為激勵(lì)光源。

      拉曼光纖放大器不同于EDFA,它是一種利用傳輸路徑中的光纖本身作為增益介質(zhì)的光放大器。它利用光纖中被稱(chēng)為受激拉曼散射的非線性光學(xué)效應(yīng),在1.55um波段的光信號(hào)的激發(fā)光的約100nm長(zhǎng)波長(zhǎng)區(qū)域中產(chǎn)生增益帶。因此,它可以改變激發(fā)光波長(zhǎng)來(lái)放大特定波長(zhǎng)區(qū)域中的信號(hào)光。

      Stimulated Raman Scattering Spectrum of Optical Fiber
      光纖受激拉曼散射光譜

      為了獲得更精確的激發(fā)波長(zhǎng),采用FBG-LD作為FRA的激發(fā)光源。這種FBG-LD包含光纖(FBG),在LD模塊的輸出光纖內(nèi)部有一個(gè)衍射光柵。這種光纖光柵使半導(dǎo)體激光器具有高波長(zhǎng)穩(wěn)定性和波長(zhǎng)選擇性。安立為1.4um波段的廣泛波長(zhǎng)提供FBG模塊。

      FRA schematic
      FRA 示意圖


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