高効率C+L帯26dBm光ファイバ増幅器：光ファイバ通信のさらなる高みへ貢献

C+Lバンド26dBm EDFAアンプです。波長範囲は1528～1563nm、1570～1603nmです。 EDFA は、ACC と APC の 2 つの動作モードをサポートしており、2 つの動作モードを切り替えることができます。 APC モードでは、出力パワーを調整できます。 ACCモードでは、動作電流を調整できます。 当社のデスクトップ EDFA はボタンで制御できます。 PC 制御ソフトウェアは RS232 シリアル ポート経由で接続できます。

 

エルビウム添加ファイバー増幅器 (EDFA) は、高性能で小型のファイバー増幅器製品です。 安定した高出力半導体レーザー、高い安定性を誇るWDM、アイソレーター、高利得エルビウムドープファイバーを内部に採用。 この製品には、高信頼性、高出力、高利得、低ノイズという利点があります。

このEDFAのテストレポート。

情報技術の急速な発展に伴い、光ファイバー通信は現代の通信ネットワークの基礎となっています。 光ファイバー通信システムでは、エルビウムドープファイバー増幅器 (EDFA) が重要な役割を果たしており、C+L バンド 26dBm エルビウムドープファイバー増幅器は最高のものの 1 つです。

C+L帯26dBmエルビウム添加ファイバアンプは、C+L帯で効率的な信号増幅を実現できる高効率ファイバアンプです。 26dBm の高出力により、信号は伝送中に高い S/N 比と安定性を維持できるため、信号の減衰と歪みが効果的に低減され、光ファイバー通信システムの全体的なパフォーマンスが向上します。

このアンプは、高度なエルビウムドープ技術を使用して、エルビウムイオンのエネルギーレベル遷移を通じて光信号を増幅します。 優れた設計とコンパクトな構造で、さまざまな過酷な環境下でも安定して動作し、光ファイバー通信システムの信頼性を強力に保証します。

40dBm 10W ハイパワーエルビウムドープ PM ファイバーアンプ

ビデオにあるものは、ベンチトップの 40dBm エルビウムドープファイバーアンプです。PM アンプの入力および出力ファイバーは偏波維持ファイバー PM1550 であり、コネクタ キーは遅軸に合わせられています。

このEDFAは、1550nm の波長範囲で高出力アプリケーション向けに光信号を平均出力 10W まで増幅するように設計されています。 ボタンを押すことで動作電流または出力電力を調整できます。 ソフトウェア制御機能を選択し、RS232 インターフェイスを使用してソフトウェアに接続できます。 

 ACCとAPCの2つの動作モードを切り替えることができます。 APC モードでは、出力パワーを調整できます。 ACCモードでは、動作電流を調整できます。 このEDFAのテストレポート。

高出力偏波保持エルビウムドープファイバ増幅器は、偏波保持ダブルクラッドエルビウムドープファイバ増幅技術に基づいています。 独自のファイバーパッケージングプロセスと信頼性の高い高出力レーザー保護設計を採用し、1540～1565nmの波長範囲で高出力レーザーの偏波保持出力を実現します。 高出力、高消光比、低ノイズなどの利点があり、光ファイバー通信やレーザーレーダーなどに使用できます。

このEDFAのテストレポート。

Cバンド 5W EDFA ハイパワーファイバーアンプ

Cバンド高出力偏波保持エルビウムドープファイバ増幅器は、エルビウムドープファイバにおける光信号のレーザー増幅の原理に基づいており、独自の多段光増幅設計と信頼性の高い高出力レーザー放熱を採用しています。 波長1535～1565nm、PM出力の高出力レーザーを実現する技術。 高出力、高消光比、低ノイズなどの利点があり、光ファイバー通信やライダーなどに使用できます。

 

ビデオにあるものは、偏波保持ファイバーを備えた C バンド 37dBm EDFA です。 PM ファイバーと SM ファイバーの両方をカスタマイズできます。 ハイパワーエルビウムドープファイバアンプモジュールタイプにはヒートシンクが付いています。 ソフトウェアまたはホスト コンピューターのコマンドを通じて EDFA を制御できます。

制御ソフトウェアのインターフェース。

37dBm EDFAのテストレポート。

エルビウムドープファイバーアンプの詳細については、Civillasers をご覧ください。

イッテルビウム添加ファイバ増幅器 37dBm SM YDFA VS 40dBm PM YDFA

イッテルビウム添加ファイバー増幅器(YDFA)は、イッテルビウム添加ファイバーを半導体レーザーでポンピングすることによってゲインを生成します。これは、1030~1100nm帯域のレーザー信号を増幅するために使用され、Hi1060シングルモード ファイバー出力、出力パワーは連続的に調整可能で、高いゲインとローノイズの利点。 デスクトップ YDFA は実験操作に便利で、ユーザーはフロント パネルのボタンを使用してポンプ電流と出力電力を調整できます。 よりコンパクトなモジュラーYDFAも用意されており、ユーザーのシステム統合に便利です。 デスクトップYDFAとモジュラー YDFAの両方が、PCソフトウェア制御とシリアルポートコマンド制御をサポートできます。

今日お話しするのは、37dBm 5WシングルモードYDFAと40dBm 10W PM YDFAです。まずは5W SM YDFA。このファイバーアンプには 3 つの冷却ファンが内蔵されています。

YDFA-37-SMのテストレポートです。

以下は40dBm PM YDFAです。 イッテルビウム添加の高出力偏波保持光増幅器です。CivilLasersの10W高出力YDFAには、「Monitor」ファイバーが含まれています。

YDFA-40-PMのテストレポートです。

CivilLasersのEDFAとYDFA はどちらもAPC ACCの動作モードをサポートしており、両方のモードを切り替えることができます。ソフトウェア制御機能はカスタマイズ可能で、デフォルトはボタン制御です。動作電流または出力電力は、ボタンで調整できます。

Cバンド 10W SM エルビウムドープファイバ増幅器

 これは40dBmのエルビウムドープファイバ増幅器です。このEDFAの動作状態はボタンで制御されます。これは、内部に3つの冷却ファンを備えた非常に高出力のファイバーアンプです。このEDFAは、シングルモードファイバで構成されています。左右のボタンはACC / APCの2つの制御モードを切り替えます。 ACC自動電流制御、電流設定範囲は0〜9600mAです。 APC自動電力制御、電力設定範囲は23〜33dBmです。上下のボタンで電流/電力を調整します。真ん中のボタンは確認キーです。今すぐ確認しましょう。

高出力シングルモードエルビウムドープファイバ増幅器（EYDFA-HP）は、エルビウムドープファイバの光信号のレーザー増幅の原理に基づいており、独自の多段光増幅設計と信頼性の高い高出力レーザー熱放散技術を使用しています。 1540〜1565nmの波長範囲を実現するために内部高出力レーザー出力。高出力、低ノイズというメリットがあり、光ファイバー通信やレーザーレーダーなどに使用できます。

最新のEDFA-Er添加ファイバ増幅器 製品一覧表

最新のEDFA-Er添加ファイバ増幅器 製品一覧表
エルビウム添加ファイバ増幅器（EDFA）は、CバンドとLバンドで使用される光増幅器であり、光ファイバの損失は光通信波長帯域全体で最も低くなります。

EDFAタイプ	EDFAの説明	製品リンク
EDFA-C-PA 単チャネル	EDFA：エルビウム添加ファイバ増幅器 波長範囲：1530〜1565nm Cバンド PA：プリアンプ、小信号アンプ 単一チャネル：単一波長増幅に推奨されます。 多波長光源が増幅される場合には、利得の平坦性が大きすぎます。 利得平坦性：3dB	Click Here
EDFA-C-BA 単チャネル	EDFA：エルビウム添加ファイバ増幅器 波長範囲：1530〜1565nm Cバンド BA：ブースターアンプ、パワーアンプ 単一チャネル：単一波長増幅、高出力パワーに推奨されます。 多波長光源が増幅される場合には、利得の平坦性が大きすぎます。 利得平坦性：3dB	Click Here
EDFA-C-PA-利得平坦化	EDFA：エルビウム添加ファイバ増幅器 波長範囲：1530〜1565nm Cバンド PA：プリアンプ、小信号アンプ 平坦な利得：多波長光源増幅、優れた利得平坦性にもおすすめ。 利得平坦性: 1.5dB(Type)  0.8dB(Min)	Click Here
EDFA-C-BA-利得平坦化	EDFA：エルビウム添加ファイバ増幅器 波長範囲：1530〜1565nm Cバンド BA：ブースターアンプ、パワーアンプ 平坦な利得：多波長光源増幅、優れた利得平坦性にもおすすめ。 利得平坦性: 1.5dB(Type)  0.8dB(Min)	Click Here
EDFA-C-PA-PM	EDFA：エルビウム添加ファイバ増幅器 波長範囲：1530〜1565nm Cバンド PA：プリアンプ、小信号アンプ PM：PM1550ファイバー、偏波保持型EDFA	Click Here
EDFA-C-BA-PM	EDFA：エルビウム添加ファイバ増幅器 波長範囲：1530〜1565nm Cバンド BA：ブースターアンプ、パワーアンプ PM：PM1550ファイバー、偏波保持型EDFA	Click Here
EDFA-L-BA	EDFA：エルビウム添加ファイバ増幅器 波長範囲：1570~1603  Lバンド BA：ブースターアンプ、パワーアンプ	Click Here
EDFA-高出力	EDFA：エルビウム添加ファイバ増幅器 波長範囲：1540~1565 nm 出力パワー: 27/30/33/35/37/40 dBm	Click Here
EDFA-In-Line Amplifier	EDFA：エルビウム添加ファイバ増幅器 波長範囲：1530~1565nm  Cバンド In-Line：シングルチャネルエルビウムドープファイバインラインアンプ	Click Here

非線形偏光回転モードロックラマンファイバーレーザー

非線形偏光回転は、ファイバーレーザーで最も一般的な同等の可飽和吸収体です。この技術は、パルスの異なる部分が、レーザキャビティに異なる蓄積することができるように、ファイバ内の非線形屈折率および複屈折効果を利用します。位相シフト、したがって異なる偏光状態に進化し、次にアナライザによる偏光選択、周期的変調の導入、および可飽和吸収体の作用に相当する時間領域でのパルスの狭まり効果に対応します。
現在、非線形偏光回転に基づいたモード同期ラマンファイバーレーザーに関する多くの報告があります。 2015年、Kuang et al。非線形偏光回転モード同期に基づく超高速ラマンファイバーレーザーの取得に成功しました。レーザーはマルチモード連続レーザーでした。ポンピングソースは、図2（a）に示すようなデバイス構造を持ち、WDMは波長分割マルチプレクサー、EDFはエルビウム添加ファイバー、EDFAはエルビウム添加ファイバー増幅器、CWは連続波、HNLFは高度に非線形なファイバー。 PCは偏光コントローラーであり、PDIは偏光依存アイソレーターです。 2つの偏光コントローラーと偏光ストッパー偏光維持アイソレーターは、非線形偏光回転モード同期の典型的な構造です。ゲインファイバは長さ500 mの高直線性ファイバであり、超高速ラマンレーザーの中心波長は1651.3 nmです。パルス幅は890 psで、パルス繰り返し周波数は378.35 kHzです。出力パルスの時間領域エンベロープとパルスシーケンスを、それぞれ図2（b）と2（c）に示します。

同じ年に、Liu等。ピコ秒の超短パルスとナノ秒の短パルス出力を実現できるモードロックラマンファイバーレーザーを報告しました。同じ非線形偏光回転メカニズムが使用されます。デバイス構造は、図3に示されている（）、OCは、出力カプラとPD-ISOであるRFLラマンファイバレーザ、偏光依存アイソレータです。使用されるゲインファイバは、長さ710 mの高線形光ファイバです。偏光コントローラのさまざまな状態を調整することにより、レーザーはそれぞれピコ秒超短パルスおよびナノ秒短パルス出力の状態で動作でき、パルス幅はそれぞれ180psおよび500nsです。 2つの状態のパルスシーケンスと時間領域エンベロープを図に示します。 3（b）および3（c）。図3（d）と3（e）は、スペクトルと2つの状態のスペクトルを示しています。出力パルスの繰り返し周波数は275kHzで、スペクトルの信号対雑音比は65dBです。

Lバンドエルビウムドープファイバ増幅器の自然放出スペクトルと利得に関する研究

要約：ジャイルズ・モデルを使用してLバンドエルビウム添加光ファイバ増幅器（EDFA）で小信号利得特性を数値シミュレーションを用いて分析された選択図結果が最適ファイバ長は、一般に、入力信号の波長に応じて変化することを示し、短い波長が短く要求繊維の長さ0.7 mのおよび9 M LバンドEDFは、それぞれのEDFAの.Evaluationは、その増幅された自然放出（ASE）SPECTR、利得及び雑音指数（NF）の実験的な比較ですによって行われるLバンドのEDFAを構築するために使用され、結果は、繊維長がこれらの数値、実験研究と、それらのCバンドの特性を考慮に基づい.On適切なゲイン特性のために重要であることを示し、Lバンド信号増幅の最良の挙動に関する最適ASEスペクトルが提示されています。

1はじめに

インターネット時代の到来により、情報の需要は、光ファイバ通信はまた、大容量、高速に沿っなり成長して、方向に長い距離が栄えます。展開の要件を満たすためには、それはCバンドからLバンドに拡大することになりますので、長いバンドエルビウム添加光ファイバ増幅器（LバンドEDFA）は、近年の研究の焦点となります。

直接両方の研究CバンドEDFA又はLバンドエルビウム添加光ファイバ増幅器のため、一方向構造を励起NM 980を使用して、最も単純な基本的な構造の一つです。近年では、多くの報告国内外で、数十メートル、あるいは利得媒質として光ファイバをドープした従来のCバンドエルビウムの数百メートル、Lバンドエルビウム添加光ファイバ増幅器を形成し、エルビウム、しかしスリムは長い過ごす一般的な使用は、多くの不利なシステムにつながります効果は、数値計算に基づいて、7メートル、光ファイバ、利得及び雑音指数の9メートルLバンドエルビウム添加高自然発光スペクトルを測定し、そして最高の自然発光スペクトル型増幅Lバンド信号に適応を定め。

2理論計算

図1に示すスキームを使用します。ここでは、波長可変光源（TLS）は、波長範囲が1525〜1625 nmのデンマークフォトネティックスの波長可変外部キャビティレーザー光源です。実験室には現在、Lバンド（ISO）のアイソレーターがないため米国のE-TEKの2つのCバンドアイソレータが代わりに使用されるため、損失は比較的大きくなります;波長分割マルチプレクサー（WDM）はWDM-1×2-980 / 1590- of Xiamen Ante 0;铒ファイバーはカナダのCoractive高ドープファイバー：EDF-L1500、ドーピング濃度は6.4×1025 / m3;スペクトルアナライザー（OSA）は日本のANDOのAQ-6315Aです。ラボ条件と組み合わせると、980 nmポンプの出力は90 mWです。入力信号の波長が1570 nm、1590 nm、および1610 nmの場合、Gilesモデル[10]で計算されたファイバ長と信号ゲインの関係を図2に示します。

図の各曲線の変曲点は、入力信号電力が-15 dBmの場合のこの波長での最適なチャープ長です。図からわかるように、ゲインは波長が長くなるにつれて小さくなり、目的のファイバの最適な長さが長くなります。1570nmで約6 m、1590 nmで約9 m、1610 nmで約12 mです。これは、铒ファイバーの吸収スペクトルと発光スペクトルによって決まります。波長が長くなるほど、励起光を完​​全に吸収してより多くの反転粒子を提供するために、ファイバーが長く必要になります。また、エルビウム添加ファイバ増幅器の場合、最適なファイバ長は固定値ではなく、入力信号の波長によって変化することを示しています。さらに、入力信号電力、ポンプ電力、ドーピング濃度などの要因にも関係しています。したがって、増幅器内のエルビウムファイバの長さを決定するために、自然放出スペクトルから分析することができます。

3実験研究と分析

まず、図3に示すように、Lバンド増幅器とCバンド増幅器の自然放出スペクトルの違いを比較します。 図3（a）で使用されているゲルマニウムファイバは、高ドープLバンドゲルマニウムファイバ：EDF-L1500です;図3（b）の利得媒体はルーセントのCバンドファイバ、EDF-MP980です。 1570 nmを超える波長では、Lバンドエルビウムドープファイバアンプの自然放出スペクトルが凸であり、Lバンドの信号を増幅するのに有利であり、Cバンドエルビウムドープファイバアンプとも互換性があることがわかります[図3（b 図3（b）のCバンドエルビウムドープファイバ増幅器の自己放射スペクトルの差は凹であり、反転粒子の数はほとんどCバンド信号のゲインを提供するために使用されますが、これは増幅Lにはつながりません。 バンドの信号。 2つの帯域増幅器の自然放出スペクトルの違いは、吸収断面積と放出断面積の違いを反映しています。

　図3（a）で使用されているLバンドファイバの長さは7 mで、ポンピングパワーは100 mWです。ポイントバイポイント法で測定されたゲインと雑音指数は、図4に1568 nm〜1590 nmの波長範囲で示されています。 ゲインは15 dB以上に近く、1570 nmでのゲインは21 dBを超えますが、波長が1600 nmを超える場合のみ、ドロップの振幅が大きくなります。

同様に、励起パワーが100 mWの場合、9 mのLバンド铒ファイバが増幅器のゲイン媒体として使用され、図5に示すように、異なる励起パワーでの自然放出スペクトルとゲインおよび雑音指数が測定されます。 図3（a）と比較すると、自然放出スペクトルの尾部の凸性の振幅は1560 nmのピークの振幅よりも大きく、1530 nmのピークは1560 nmのピークよりも大幅に低くなっています。 ピークは平坦であり、図5（a）に示されている粒子反転の程度が図3（a）に比べて低いことを示しています。 図5（b）では、測定された最大ゲインは18.5 dBですが、ゲインは図4と比較して非常にフラットです。 また、雑音指数も低く、約5 dB変動します。

上記の実験結果から、Lバンド铒ファイバの長さが増幅器の自然放出スペクトルに与える影響が得られます。 励起パワーが一定の場合、铒ファイバーの長さが長くなるほど、1560 nmのピークが高くなり、1530 nmのピークが低くなり、波長が1570 nmを超える場合の自然放出スペクトルの振幅が大きくなります。 同じ長さのCバンド铒ファイバー（数メートルまたは10メートル以上）で構成される増幅器は、同じポンピング条件下で、通常、1570 nmを超える波長で、その長さがない限り、自然放出スペクトルは凸状に見えません これは、必要なLバンド[ファイバーの4〜5倍（数10メートルまたは数百メートル）であり[9]、このとき、Lバンドエルビウムドープファイバーアンプは比較的長いCバンド铒ファイバーで構成されます。

4 おわりに

  要約すると、自然放出スペクトルの形状の変化は、铒ファイバの平均粒子反転の変化を反映しています。 Lバンド信号を増幅するには、平均粒子反転度が不飽和状態である必要があり、平均粒子反転度が低いほど、長波長での信号が有利になるほど、ゲインは平坦になりますが、ゲインは低下します。

超広帯域エルビウム添加ファイバ増幅器の実験的研究

要約：このペーパーでは、最適化されたCバンドおよびLバンドアンプを使用して、並列構造の広帯域CA-Lエルビウムドープアンプを構成しました。 このアンプは、シンプルな構成、高平坦化されたゲイン、低ノイズを備えています。 一方、広帯域ゲイン平坦化コンポーネントなしで、70 nm（1 524—1 602 nm）を超える増幅帯域幅を実現しました。 Cバンドの平均ゲインは30 dBを超え、Lバンドのゲイン変動は2 dB未満です。

1. はじめに

通信容量に対する増大する需要を満たすために、高密度波長分割多重システム（DWDM）を従来のcバンド（1 525から1 5 6 5 nm）からLバンド（1 570、1 610 nm）に拡張することは一般的な傾向です。 。 C + Lバンドのウルトラワイドバンドエルビウムドープファイバーアンプの開発は、通信の帯域幅を2倍にするだけでなく、単一チャネルの伝送速度の増加やチャネル間隔の縮小など、通信容量を増加させる他の方法と比較してシステムのパフォーマンスも向上させます。分散は、狭いチャネル間隔によって引き起こされる可能性がある4波混合（FWM）などの非線形効果を心配する必要がなく、システムパフォーマンスの低下を効果的に回避します。

Cバンドエルビウムドープファイバアンプの研究がますます成熟するにつれて、現在の超広帯域アンプの研究の焦点は、Lバンド信号の高ゲインおよび低ノイズ増幅を達成する方法にあります。3つの主な方法があります。このアプリケーションでは、ドープファイバと通常のシリコンベースのファイバとの間の接続問題が実際のアプリケーションで発生します。（2）従来のEDFAは、ファイバラマン増幅器（FRA）と組み合わせて使用​​されます。これは、FRAが異なる波長の複数の高出力ポンプレーザーを必要とするためです広い平坦化帯域幅を得るには、コストを増加させてください;（3）成熟したcバンド技術に基づいたシリコンベースのエルビウム添加ファイバ増幅器の異なる構造を使用することは、この方法を使用してより実用的です

現在、C + LバンドのウルトラワイドバンドEDFAは、CバンドとLバンドのさまざまな接続モードに応じてタンデムタイプとパラレルタイプに分けられます[i、すごい直列接続構造はより柔軟で効率的ですが、c帯域とL帯域の信号は、ファイバの増幅を通じて互いに影響し合うことは避けられません。本論文では、並列法により2つの帯域を増幅し、増幅のためにそれぞれcバンドおよびLバンド増幅器に信号を送信する方法を紹介する。増幅された信号はコンバイナによって結合されて広帯域信号出力を形成し、cを効果的に防ぐことができる。 1バンドとLバンドの信号は相互に作用します。独立したcバンドとLバンドの増幅技術のみが使用されます。それは単純で実用的です。それぞれのバンドの増幅性能が改善される限り、ウルトラワイドバンドアンプ全体の性能は大幅に改善されます。超広帯域アンプの開発方向・

2. 実験原理と装置

一般に、エルビウム添加ファイバのゲインスペクトルの波長範囲はCバンド（1 525、1 565 nm）であり、セシウムイオン4113/2から4115/2への遷移に対応します。1990年、Massicott et al。[4]は、エルビウムドープファイバの長さにより、particleイオンの粒子数分布はわずかに反転し、エルビウムイオンのゲインスペクトルはLバンドにシフトできます。この変位のゲインスペクトルは、41] 3/2〜4115 /に対応します。 2遷移の尾部、吸収係数および発散係数は小さいが、吸収係数および放出係数が低いため、比較的平坦であるLバンドの高ゲインスペクトルを得るには、ポンプパワーを大きくし、エルビウムドープファイバの長さを大きくする必要があります。不純物濃度での従来のCバンドの4倍または5倍[6つはコストを増加させるだけでなく、ポンプ出力も増加させます。現在、高ドープ、低損失エルビウムドープファイバは、主に必要なファイバの長さを短くし、吸収損失と逆増幅自然放出スペクトル（ASE）エネルギーの蓄積を減らし、電力変換効率を向上させるために使用されます。テクノロジー後方ASE生成、ポンプ入力端にリフレクター[9]を追加するなど、ポンプ効率を改善します; ASE後のセカンダリポンプソースを使用して未励起ファイバーをポンプします10 '11;さまざまな波長と帯域幅の複数のファイバーグレーティングを使用して複数の方向にポンプソースを形成し、これに基づいて、光ファイバーリングミラーを使用して、ファイバーのフロントエンドに後方ASE反射を導入します。 ASEは、電力変換効率を改善するために再利用されています。

超広帯域EDFA構造を図1に示します。主にCとLの2つの部分に分かれています。どちらも1 480 nm LD後方ポンプと980 nm LD前方ポンプです。

Fig. 1 Experimental setup Of the broad band EDFA

前記Lバンド増幅部エルビウム添加光ファイバナイフEフロリダ州高いドーピング濃度：25メートル; Lバンド入力信号を出力するサーキュレータ、ファイバループミラー、5の結合比：縮合5 、Cの反射光の自然放出波長帯域用に構成カプラー、一方、Lバンド信号ファイバループもミラー二次増幅、したがってこのような構成の両方のCバンドのASEスペクトルEDFIの完全な使用による増幅後二次ポンプ、及びLバンド信号光が二倍に増幅されるので、大幅に強化ゲインLバンド信号と電力変換効率を向上させる・

EDFAカスケードセグメントのCバンドデュアル拡大部分は、中間スペーサIS02の使用は、順方向自然放出光を抑制することができ、増幅器は低ノイズ、高ゲイン、エルビウムドープファイバ全長21メートルの特性を有するように、増幅を逆; EDF2における中間アイソレータの位置：利得平坦度の出力で10 M、EDF3 = 11、mは2アイソレータ・ISOIは、IS03は、目的は、自励発振により生じるファイバ端の反射を防止するために、2つのバンドを使用して追加されています超広帯域カップリング波長帯域によるL自体による広帯域増幅された信号出力は、これだけcは超広帯域のフラットゲインに平坦利得帯域を実現することができるされ、良好な平坦性を有するようにC及びLバンド低損失のゲインおよびゲイン平坦性を向上させることができません・

広帯域で光源は、CとLバンド狭帯域信号Fに基づいて選択されたスペクトルノイズアンプゲイン及び・により測定、P波であります

3. 結果と考察

フィルタF pを2nmの選択された波長で1 524,1 602 nmで分離された選択された周波数を用いて広帯域源に基づいて、C及びLバンド信号は、入力信号の大きさは40 dBmで、プラスのエラーの場合またはマイナス1 dBです超広帯域EDFA 2後に測定し、ゲインカーブ・黒四角は28の1 530 nmで出力ゲイン、最も低いCバンドに対応する各波長を表す。・3​​2の最大で75デシベル「1 562ナノメートル・37デシベルは、利得変動が23で少なくとも1 602nm 20・39デシベル、最大594nm 1の・Lバンド・08デシベルは、30 nm.1 566,1 570 nmでの過剰の3 dB帯域幅は、主にCによって、デッド得るために4デシベル未満でありますLのWDM特性が決定+、実際に測定された利得の減少は、これは一般的に波長間隔不安定で使用されていない多数のとかなりノイズあり・C及びLバンドFによる周波数選択フィルタPへの信号、

・C及びLバンドの波長は、出力の個々の目標平均ゲインであるが、全体的な傾向は、より良好な結果をもたらすはずである波長可変ファイバレーザの安定化の使用を検討し、ほぼ平坦です。

図3は、超広帯域EDFA自然放出スペクトルを示しています。C帯域パワーは、37 nmで1 528・2 nmから1・6 dB、L帯域は、1 567 nmで25 GHzから2・3 dBです。実験では、Lバンドの1 567 nmから1 580 nmの波長でASEスペクトルがポンプソースによって意図的に改善されたため、得られたLバンドゲイン信号はよりフラットになりました.LバンドとCバンドの典型的な信号出力ラインスペクトルのいくつかのセットが実験で測定されました。図4から、Lバンドが逆方向ASEによってポンピングされ、Lバンド信号が2倍に増幅され、ゲインが大幅に強化されていることがわかります.1 590 nmの波長では、信号ゲインは22・6 dB、ノイズ指数は9・5 dBですLバンド増幅器は反射構造を使用し、Lバンド信号は2倍に増幅され、LバンドASEは2倍に増幅され、実験装置（主にフランジと可動ジョイントが接続されている）であるため、測定されたノイズは高くなります。デバイスの損失は無視できないほど小さく、その他の理由もあります。図5は、波長1 554 nmで信号ゲインが31.2 dB、ノイズが3・66 dBであることを示しています。Cバンド増幅セクションは2ステージステージを使用していることがわかります。ジョイント構造は、ノイズを低減しながらゲインを改善します。ブラッググレーティングファイバーグレーティングフィルターを使用することにより、Cバンドでもゲインフラットネス効果が得られます。

ゲインの変動は4 dB未満であり、ゲインは1 524〜1602 nmのほぼ70 nmの帯域幅で22 dB以上です。

シンプルな高機能C + L広帯域エルビウム添加ファイバ光源

要約：新しいC + Lバンドエルビウムドープファイバブロードバンドライトであるため、高出力が必要です。 実験では、ファイバーループミラーまたは3 dBのカプラーを使用しましたが、パワー制御回路によりファイバー出力が安定しました。 シングルステージファイバーと980 nmの2つのポンプLDが使用され、Cバンド増幅されたバックグラウンドの自然放出により、LDの効率と出力の安定性が再び向上しました。 一方、適切なエルビウム添加ファイバ長を選択すると、平均波長が1 550.887 nmである26.67 mW（14.26 dBm）を超える出力でC + Lバンドの出力を同時に取得できます。

1はじめに

SFS（超蛍光ファイバーソース）は、低コヒーレンスの単一横広帯域ソースです。エルビウム添加ファイバの増幅された自然放出に基づいており、優れた温度安定性と幅広い蛍光を備えています。スペクトル幅、中心波長は1 550 nm帯域にあり、出力光パワーは大きく、大きな関心を呼んでいます。さらに重要なことに、光ファイバーセンサーと光ファイバー検出器の継続的な開発により、低時間コヒーレンスを備えた広帯域光源の要件も増加しています。光源には大きな出力パワーだけでなく、広い周波数帯域と高い平均波長安定性の特性も必要です。ブロードバンドソースは、波長分割多重（WDM）システムおよび通信ネットワークの開発も促進します。イッテルビウムをドープした光源は、近年広く研究されています。現在、Cバンド増幅自然放出広帯域光源の研究は非常に成熟しています。容量拡張の要件を満たすために、EDFAのゲインバンドが採用されます。

CバンドからLバンドに拡大し、C + LバンドワイドバンドEDFAを形成することは、最新の研究テーマになっています。

広く使用されているブロードバンドソースは超放射ダイオードであり、希土類ドープエルビウムドープファイバ自律発光（A SE）に基づくブロードバンドソースは、本質的に広い発光スペクトル、高出力、ファイバシステムとの容易な結合を備えています。長寿命およびその他の利点により、非コヒーレントブロードバンドソースを作成するのに最適です。これにより、希土類ドープ広帯域光源の研究がより緊急になります。

この研究では、シングルステージデュアルポンプC + Lバンドソースモデルを設計しました。ブロードバンドEDFAの基本構造を分析しました。エルビウムファイバによって生成されるさまざまな帯域の原理、ファイバループミラーの製造原理、および新しい設計方式が提案されました。出力光をより安定させるために、電力制御回路が追加されています。また、設計はコスト効率よく最適化されており、性能に影響を与えることなくポンピングレーザーダイオードを2つから1つに削減しています。この設計は、実用的なC + Lバンドソースの研究のための実験的基礎を提供します。

2ファイバーリングミラーの製造と反射の原理

光ファイバーリングミラーは、広帯域ミラーである2＃2融着テーパーカプラーの2つの出力を融合します。 構造を図1に示します。この構造は、光センシング（光ファイバージャイロスコープなど）でSag nac干渉計と呼ばれます。 入力光信号が通常の広帯域カプラーの一端から入力されると、カプラーの2つの出力ポートで時計回りと反時計回りの2つのビームに分割されます。 送信後、2つのビームはカプラー内にあります。 結合領域がコヒーレントになった後、反射光は信号入力端から出力され、透過光はもう一方の端から出力されます。 カプラーのエネルギー分割比はkです。 カプラー自体の損失とファイバーの損失を無視するという前提の下で、入射光パワーがPinの場合、反射光パワーP rと光伝送パワーP tはそれぞれ

Pr = 4k( 1 - k)P in      ( 1)

P t = ( 1 - 2k)²P in      ( 2)

式（1）および（2）から、ファイバーループミラーの反射率Rおよび透過率Tは次のように表すことができます。

R = 4k ( 1- k)           ( 3)

T = ( 1 - 2k)²            ( 4)

デバイスの対称性から、デバイスは次の関係を満たします。

つまり、デバイスの伝送行列Aは次のように記述できます。

図1ファイバーループミラー構造の模式図

図2の実線と破線は、それぞれkを使用したRとTの理論曲線です。 明らかに、分割比kが0または1の場合、R = 0、P r = 0、T = 1、P t = P inです。この場合、構造は全透過ミラーとして機能します。 k∃0。 147またはk∃0。 853、つまり、この時点で2つの曲線の交点R = T = 0.5、Pr = P t

半透過半反射として機能します。 k = 1/2（3 dBカプラー）の場合、R = 1、P r = P in、T = 0、Pt = 0の場合、構造は全反射ミラーの役割を果たします。 実際には、フュージョンは特定の損失をもたらし、カプラーのスプリッター比はその公称値と完全には一致しません。または、使用されるブロードバンドソースには特定の変動、環境変化、および人的要因によって引き起こされる他の要因がある理論値があります。 偏差。

図2カップリング比を持つファイバーループミラーの反射率と透過率の曲線

3光源構造解析

エルビウムをドープしたファイバー超蛍光源のさまざまな構造が提案され、研究されています。これらの構造の中で、双方向の後方構造が最も理想的な構造であると考えられており、高出力、広い線幅を持ち、長さを最適化することによって励起電力の変化によって引き起こされる光源の中心を除去することができますエルビウム添加ファイバー。波長不安定。多くの実験を通じて、ダブルポンプ構造は他の2ウェイ2ステージ構造よりも変換効率が高く、より高い出力が得られ、波長安定性が優れていることがわかりました。さらに重要なのは、実験装置がシンプルなことです。実装が簡単。したがって、実験装置は最終的に二重ポンプ構造として選択されました。 3 dBの広帯域ファイバーカプラーを使用して、光源のミラーとして使用される約100％の全反射ミラーを形成します。ファイバーのエルビウム添加濃度は0.77-10-3で、カットオフ波長は853.5 nmです。 1200 nmでのバックグラウンド損失は50 dB / km以下であり、980 nmでのピーク吸収係数は4.5以上です。モードフィールド直径は6.68μmこの実験では、980 nmレーザーダイオードをポンプ光源として使用し、中心波長は979.04 nm、しきい値電流は27.8 mAです。レーザーダイオードのピグテール出力光パワーは、（しきい値電流ポイントからの）ポンピング電流とほぼ線形です。実験セットアップの設計では、2つの980nmレーザーダイオードが励起源として使用され、1つは順方向ポンプとして、もう1つは逆方向ポンプとして使用されました。実験構造を図3に示します。コストを削減するために、最終的に980 nmのLDが実現され、前方および後方励起光信号がカプラーによって提供され、光を分割します。簡略化したデバイスを図4に示します。

図3 C + Lバンドソース構造の概略図

図4 C + Lバンドソースの単純化された構造の概略図

4実験結果と分析

広帯域光源の出力光特性は通常、スペクトル帯域幅、中心波長、および出力パワーの3つの特性パラメーターによって特徴付けられます。エルビウム繊維のドーピング濃度は、ゲインに影響する要因の1つです。高度にドープされたエルビウム繊維を選択して超蛍光光源を生成すると、より高い出力で超蛍光を達成できます。ダブルポンプ光源の出力光特性は、2つの主要なパラメーターによって決定されます。1つは、エルビウムドープファイバー材料と導波路構造パラメーター、つまり、Er3 +濃度、共ドープイオン濃度、吸収を含む選択したファイバータイプです。放射断面積スペクトル、および開口数。 、カットオフ波長、光場の重なり、ファイバーのコア面積。 2つ目は、ポンプ波長、ポンプ効率、エルビウムファイバ長、ミラー反射率などの動作モードパラメータです。

通常、単純なCバンド光源は、シングルパスバックワード構造を採用しています。単純なLバンド光源はシングルパスフォワード構造を直接採用し、利用効率が低い、または2段双方向フォワード方向およびその他の複雑な構造が実現され、コストが増加し、導入がさらに進んでいます導入されました。多くの不確実性。したがって、実験では、ダブルポンプ構造を採用し、高濃度のエルビウムドープファイバをゲイン媒体として使用し、3 dBカプラで作られた光ファイバ全反射器を使用して、後方に生成された高出力Cバンド光がファイバに戻ります。エルビウムドープファイバの増幅された吸収は、光源の利用効率を改善し、光源の安定性を改善します。

実験デバイスの構造では、2つの980 nmレーザーダイオードがポンプソースとして使用され、光パワーが両端でポンプされる場合、出力パワーは平均波長1で最大26.67 mW（14.26 dBm）です。 550. 887 nmでの出力スペクトルを図5に示します。コストの観点から、レーザーダイオードのコストが高いため、2つの980 nmレーザーダイオードをカプラーを介して1つに変更すると、光の性能が向上します。ソースは影響を受けません。上のデバイス

約4メートルの長さのピグテールの場合、繰り返しテストでピグテールを接続する必要はなく、カプラーを介して出力に直接接続され、テスト中の一時的なジョイントの数が削減され、効果的に削減されます光パワーの減衰の目的は、光源の利用率を改善することです。レーザー光を避けるために、光出力にアイソレーターを追加します。

図5 C + Lバンドソースの実験出力スペクトル

実験結果は、C + Lバンド増幅自然放出広帯域光源が、双方向ポンピング単段エルビウムドープファイバ構造によって実現できることを示しています。第一に、エルビウムをドープしたファイバの長さを合理的に選択する必要があります。ファイバの長さは、出力スペクトルの平坦性と混合のため、実験結果に大きな影響を与えます。エルビウムファイバ長の選択は密接な関係があります。エルビウム添加ファイバが短すぎる場合、順方向および逆方向の励起パワーをどのように調整しても、LバンドスペクトルとCバンドスペクトルを一致させることができないため、スペクトルがフラットなC + Lバンド増幅自然放出源取得できません。エルビウム添加ファイバの長さが特定の値を超える場合、LバンドとCバンドのスペクトルを調整するために、順方向前方ポンピングレーザーダイオードの制御電流を調整することで、LバンドとCバンドのスペクトルを一致させることができます平坦なC + Lバンド増幅自然放出を得るため。スペクトル出力。さらに、適切なファイバ長の範囲では、C + Lバンドの増幅自然放出スペクトルの平坦性は基本的に等しく、増幅自然放出源のポンピング変換効率とスペクトルの平坦性は必ずしも関係しません。

実際の実験では、エルビウム添加ファイバと波長分割マルチプレクサ、レーザーダイオードピグテールおよび波長分割マルチプレクサ、エルビウムファイバおよび出力ピグテールとの接続は、光源の開発に不可欠です。実験では、光ファイバーの融合は高精度溶接機で行われました。

5 結論

この論文は、エルビウム添加ファイバの形成メカニズムとCバンドとLバンド間の相互作用を分析します。 C + Lバンドでの広帯域光源の同時出力の基本原理をさらに分析します。 シンプルで優れたシングルステージダブルポンプ2パスC + Lバンド光源構造は、パフォーマンスに影響を与えることなく設計および最適化されています。 2つのレーザーダイオードを1つに変更する場合、コストが削減され、デバイスが簡素化されます。 広帯域スペクトルを出力しながらエルビウムイオンがC + Lバンドを生成する基本原理を分析します。 この実験では、出力スペクトルをより平坦にし、出力光パワーをより高くするために、エルビウムファイバの長さを最適化しました。 同時に、異なるエルビウムの濃度を変更し、光源の平坦度をさらに改善してその適用範囲を拡大するために電力制御回路を追加しました。

EDFA 30mW~400mW 単一波長 ファイバーアンプ

EDFA エルビウムドープファイバ増幅器 モジュールタイプ ソフトウェアによる制御

エルビウムドープファイバ増幅器（ＥＤＦＡ）は高性能、小型のファイバ増幅器製品である。
安定した高出力半導体レーザ、WDMの高安定性、アイソレータ、高利得エルビウム添加ファイバの内部使用。
この製品は、高信頼性、高出力、高利得、低ノイズという利点を持っています。
これは高出力EDFAシステムの理想的な選択。この製品は5 V DC電源を採用しています、小型でシステムへの統合が容易、顧客のニーズを満たすために。

EDFA 45dBプリアンプモジュールタイプ

モジュールタイプのエルビウム添加ファイバ増幅器です。 それは小光信号増幅の-40〜-25 dBmの範囲で使用されるプリアンプです、ゲインは45 dBです。 電源はDC 5Vです。 それはPCソフトウェアによって制御されました。 CivilLaserは顧客のニーズに応じてEDFAをカスタマイズすることができます。

1531nmで EDFA が最大の利得を持つ理由

1531nmでエルビウム添加ファイバ増幅器が最大の利得を持つ理由：

ファイバにドープされた希土類元素Er（3+）の準安定状態と基底状態のエネルギー差は、1550 nmの光子のエネルギーに相当し、適切な波長の励起光エネルギー（980 nmまたは1480 nm）を吸収すると基底状態から電子が遷移する。 励起状態のより高いエネルギー準位へ。




励起源が十分であれば、エルビウムイオンの電子が反転する、すなわち、高エネルギー準位の準安定状態は、低エネルギー準位の基底状態の電子の数よりも多くなる。

適切な光信号が通過すると、準安定電子は誘導放射効果を有し、同じ波長の多数の光子を放出するが、振動エネルギーレベルのために、波長は単一ではなく、典型的には１５３０ｎｍから１５７０ｎｍの範囲である。

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