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Láser de bomba de 980nm 1480nm para amplificadores de fibra dopada con erbio (EDFA)

2021-04-02

El láser de bomba de mariposa de 980 nm y 14 pines producido por Box Optronics utiliza un enfriador TEC y un chip láser de bomba de 980 nm de alto rendimiento. Que con alta estabilidad, alta precisión de longitud de onda, alta potencia de salida de fibra de más de 600 mW y excelente relación de rechazo de modo lateral. El láser de bombeo de Boxoptronics se puede utilizar en amplificadores de fibra, fuentes de luz de bombeo, experimentos científicos de sistemas de detección de fibra y otros campos. Al mismo tiempo, Boxoptronics puede proporcionar un circuito de conducción para ayudar a los clientes a obtener una fuente de luz láser de alta estabilidad.


En el campo de la comunicación óptica, cada vez más amplificadores de fibra dopada con erbio (EDFA) de última generación se centran en cómo obtener amplificadores ópticos de bajo costo, tamaño pequeño y baja potencia sin afectar el rendimiento o la confiabilidad.

Por ejemplo, la rejilla de Bragg (FBG) ha hecho grandes progresos en cuanto a estabilidad. EDFA puede obtener la bomba de 980 nm de ultra alta potencia de 600 mW de Box Optronics en un paquete de mariposa refrigerado de 14 pines y la bomba de 200 mW y 980 nm de Box Optronics en un paquete mini DIL no refrigerado. El costo, el consumo de energía y el tamaño de la bomba de 980 nm sin refrigeración de Box Optronics con paquete mini DIL son mucho más bajos que otros tipos de bomba.

La clave para obtener una longitud de onda FBG efectiva y estable es mantener una retroalimentación óptica adecuada en la cavidad del diodo láser. Un diodo FPlaser es en realidad un polarizador TE. Por lo tanto, solo la luz reflejada de estos polarizadores TE en el FBG puede afectar el rendimiento del diodo.

En los pigtails monomodo, la deformación del núcleo celular es la causa principal de la birrefringencia. La deformación generalmente ocurre en el lugar donde la fibra se dobla o se retuerce durante la colocación, o donde se comprime cualquier radio de la fibra de cola. Dado que la birrefringencia no se puede eliminar por completo, el diseño de láser de bomba tradicional de 980 nm suele utilizar una alta reflectividad FBG para mantener una relación de rechazo monomodo (SMSR) aceptable cuando solo una pequeña parte de la retroalimentación es polarización TE.

La fibra que mantiene la polarización no se ve afectada por pequeñas perturbaciones debido a su alta birrefringencia. Por lo tanto, el módulo de bomba BoxOptronics de 980 nm con cable flexible PMF de longitud similar a FBG puede mantener un SMSR excelente en un amplio rango dinámico de potencia y temperatura. Al mismo tiempo, aumentará la capacidad de producción y ampliará el uso de bombas de refrigeración y no refrigeradas.

La creciente demanda de EDFA con tamaño pequeño y bajo consumo de energía es la principal fuerza impulsora para estimular el rápido desarrollo de la fuente de bomba no enfriada. La investigación muestra que una vez que se retira el voluminoso enfriador termoeléctrico (TEC), el consumo de energía del módulo de bomba de 980nm de Box Optronics se puede reducir en un 75 % y se puede usar un paquete mini DIL más pequeño y económico. Mini DIL es muy adecuado para la arquitectura EDFA de banda estrecha de bajo costo popular actual, que no requiere la bomba de potencia más alta. La plataforma encapsulada por minidil sigue el protocolo multifuente y es un componente extremadamente estándar. El SMSR puede mantenerse excelente bajo la condición de potencia de 24mW a 240mW, rango de temperatura de -5℃ a 75℃.

Sin embargo, el Box Optronics 980nm PumpLaser no refrigerado también aumenta la carga de la prueba. Debido a que los cambios de temperatura externos afectarán el espaciado de la banda del láser, la calidad del espectro debe probarse estrictamente en todo el rango nominal de temperatura y potencia. La bomba BoxOptronics de 980 nm enfriada por TEC solo necesita una prueba puntual. Dado que el rendimiento de 980nm de los pigtails PMF es independiente del tendido de fibra, los ensambladores de EDFA pueden tener confianza en el rendimiento probado en la fábrica. Por otro lado, el láser de bomba no refrigerado sin PMF también debe mantener una banda de repuesto para garantizar un rendimiento espectral satisfactorio.

La tecnología de calibración óptica especialmente desarrollada para el entorno de refrigeración TEC a 25 „ƒ ha demostrado ser adecuada para entornos de temperatura más alta. Para simular la confiabilidad en un ambiente de trabajo típico (40℃ a 75℃), las personas probaron el dispositivo durante millones de horas en el rango de temperatura de 25℃ a 85℃.

Para ser completamente adoptado, el módulo de bomba Ultra-HighPower 980nm debe coincidir con el rango dinámico del láser FP 1480nm. En detalle, la bomba de salida debe funcionar por encima del umbral de corriente, que solo necesita una amplificación muy pequeña. El rango dinámico de potencia de la tecnología de bombeo BoxOptronics tradicional de 980nm es de 15dB (12mW a 350mW), mientras que la tecnología de bombeo de 980nm con cable flexible PMF es de más de 20dB.

El módulo de bomba de 980nm con coletas es ampliamente utilizado. Su mayor potencia de salida y versatilidad también afectan el desarrollo de EDFA en el futuro. Por ejemplo, arquitectura EDFA aplanada de ganancia de dispersión compensada de tres etapas.

El desarrollo de EDFA se centra principalmente en el paquete minidil de bajo costo en la sección de preamplificador, que reemplaza el dispositivo de enfriamiento anterior, y la bomba de 980 nm en la sección de salida. EDFA tendrá el costo de preamplificador más bajo posible y dependerá del multiplexor. En la sección de salida, la bomba Box Optronics de 980 nm producirá una potencia de salida de bajo ruido.


Las bombas EDFA de 980nm de Box Optronics son ampliamente utilizadas en sistemas terrestres, mientras que las bombas de 1480nm se utilizan como amplificadores de bombeo óptico remoto (ROPA) en enlaces submarinos donde es difícil poner amplificadores. Para sistemas submarinos, se puede utilizar el bombeo remoto para no tener que alimentar eléctricamente los amplificadores y quitar las partes electrónicas. Hoy en día, se utiliza en bombeos de hasta 200 km.

La fibra dopada con erbio se puede activar mediante una bomba de longitud de onda de 980nm o 1480nm pero solo la segunda se usa en sistemas sin repetidores debido a la menor pérdida de fibra a 1,4 8 mm con respecto a la pérdida a 0,98 mm. Esto permite aumentar la distancia entre el terminal y el amplificador remoto.

En una configuración típica, el ROPA se compone de un simple tramo corto de fibra dopada con erbio en la línea de transmisión colocada unas pocas decenas de kilómetros antes de una terminal terrestre o un EDFA en línea convencional. El EDF remoto es bombeado hacia atrás por un láser de 1480 nm, desde el terminal o el EDFA en línea, lo que proporciona una ganancia de señal.