● L'energia viene iniettata nella fibra drogata con erbio utilizzando sorgenti di pompa da 980 nm o 1480 nm, eccitando gli ioni erbio allo stato fondamentale (Er³⁺) a livelli energetici più elevati; questi ioni poi si rilassano rapidamente fino a raggiungere uno stato metastabile, ottenendo così un'inversione di popolazione.
● Quando un segnale luminoso da 1550 nm attraversa la fibra drogata con erbio, innesca un processo di emissione stimolata; questo fa sì che gli ioni erbio metastabili (Er³⁺) ritornino allo stato fondamentale, rilasciando fotoni coerenti identici alla luce del segnale, ottenendo così un'amplificazione esponenziale della potenza del segnale (nel regime dei piccoli segnali).
● Utilizzando fibre co-drogate erbio-itterbio combinate con la tecnologia di combinazione di pompe multimodali, la potenza di uscita saturata può essere notevolmente migliorata (raggiungendo livelli di potenza di diversi watt), soddisfacendo così i requisiti dei cavi sottomarini a lunghissima distanza, dei sistemi CATV ad alta potenza e degli scenari di trasmissione ad alta densità.
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Componente |
Descrizione |
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Isolatore ottico |
Conduce i segnali ottici in una direzione, impedisce alla luce riflessa di causare auto-oscillazione e protegge la sorgente della pompa e la stabilità del collegamento del segnale. |
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Accoppiatore WDM |
Accoppia in modo efficiente la luce della pompa monomodale (SM) da 980/1480 nm e la luce del segnale da 1550 nm nella fibra drogata con erbio per la trasmissione simultanea di energia e segnale. |
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Fibra drogata con Er |
Il mezzo di guadagno centrale che amplifica i segnali ottici attraverso la transizione del livello energetico degli ioni erbio, determinando il guadagno di base e le prestazioni di rumore. |
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TAP divisore |
Prende parte del segnale ottico in tempo reale per il monitoraggio della potenza senza influenzare il collegamento principale, consentendo la visualizzazione dello stato del sistema. |
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Fibra co-drogata Er-Yb |
Migliora l'efficienza di assorbimento della pompa e la potenza di uscita saturata, adatto per applicazioni di amplificazione ad alta potenza e a lungo raggio. |
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Combinatore |
Accoppia la luce della pompa multimodale (MM) con la luce di segnale preamplificata per realizzare l'iniezione della pompa ad alta potenza e migliorare il guadagno post-stadio; ampiamente utilizzato nei progetti EYDFA ad alta potenza. |
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PumpLaserSource |
Fornisce energia di eccitazione a 980 nm / 1480 nm: • Pompa da 980 nm: bassa rumorosità, alta efficienza, adatta per applicazioni a medio e corto raggio • Pompa da 1480 nm: maggiore potenza di saturazione, adatta per applicazioni su cavi sottomarini e a lunghissimo raggio • Pompa multimodale: adatta per requisiti di amplificazione ad alta potenza |
Diodo laser a pompa raffreddato TEC da 980 nm
Modulo laser a diodi a pompa da 980 nm con circuiti di azionamento integrati
Amplificatore booster in fibra drogata con erbio in banda C
Sorgente laser a pompa Raman da 1457 nm
D1: Quali sono i vantaggi rispettivamente del pompaggio a 980 nm e del pompaggio a 1480 nm?
A1: Vantaggi del pompaggio a 980 nm: elevata efficienza di conversione della pompa e figura di rumore inferiore. È la scelta principale per gli EDFA di potenza medio-bassa, ampiamente utilizzata nelle reti di aree metropolitane, nelle reti di accesso e in alcuni scenari di interconnessione di data center.
Vantaggi del pompaggio a 1480 nm: maggiore efficienza quantica della pompa e maggiore potenza di uscita del singolo dispositivo, che migliorano significativamente la potenza di uscita saturata. È la soluzione di pompaggio principale per EDFA ad alta potenza, particolarmente adatta per reti dorsali a lunghissimo raggio, cavi ottici sottomarini e scenari di trasmissione a lunga distanza ad alta capacità.
Q2: Qual è la differenza tra EDFA monomodale e multimodale?
R2: Tutti gli EDFA tradizionali del settore sono EDFA monomodali; non esistono prodotti EDFA multimodali commercialmente validi. Gli EDFA monomodali sono progettati specificamente per sistemi in fibra monomodale, corrispondenti alle caratteristiche di bassa perdita della fibra monomodale. Sono utilizzati principalmente per la trasmissione ottica a lunga distanza e fungono da componenti principali nelle telecomunicazioni e nella trasmissione dei data center a lunga distanza. La fibra multimodale è adatta solo per la trasmissione a breve distanza di circa 100 metri, con elevata perdita di trasmissione e dispersione multipercorso. Per la compensazione del guadagno in scenari a breve distanza, sono preferiti i piccoli amplificatori ottici a semiconduttore (SOA) anziché gli EDFA.
Q3: La gamma di lunghezze d'onda influisce sulle prestazioni EDFA?
R3: Sì, la lunghezza d'onda influisce sulle prestazioni EDFA. Gli EDFA operano principalmente nelle bande C e L, centrate a circa 1550 nm. All'interno della gamma progettata, forniscono guadagno piatto e basso rumore; oltre l'intervallo, il guadagno diminuisce e il rumore aumenta. Per garantire le prestazioni EDFA, assicurarsi che la gamma di lunghezze d'onda dell'amplificatore corrisponda ai requisiti di sistema.
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