Pengetahuan Profesional

Penguat Fiber Doped Bismuth dengan Tingkap 1700nm

2021-03-24
Rangkaian komunikasi gentian optik hari ini biasanya beroperasi pada tetingkap spektrum 1550 nm, dan menggunakan penguat gentian terdop erbium (EDFA) untuk melanjutkan jarak komunikasi atau meningkatkan kuasa teknologi pemultipleksan pembahagian panjang gelombang (WDM).
Walau bagaimanapun, untuk menggunakan tingkap spektrum baharu untuk memenuhi keperluan jalur lebar komunikasi masa hadapan dan menguatkan isyarat daripada gentian celah jalur fotonik teras berongga di kawasan spektrum 1600-1750 nm, yang tidak tersedia oleh teknologi EDFA, saintis di Pusat Penyelidikan Gentian Optik Akademi Sains Rusia telah membangunkan penguat gentian berdop bismut (Bi), yang menggunakan pam diod laser 1550-nm yang dijual di pasaran. Pu, beroperasi dalam jalur 1640-1770 nm.
Serat MCVD Didop Bismut
Walaupun penguat gentian doped Tm (TDFA) boleh beroperasi pada tingkap 1700nm (dan sehingga 1900nm), adalah sukar untuk TDFA digunakan dalam tingkap 1700nm kerana kecekapannya yang rendah dan penindasan pelepasan spontan (ASE) yang diperkuatkan yang kuat melalui pelbagai alat khas. -doping dan teknik penapisan ASE buatan sendiri.
Sebagai alternatif kepada TDFA, gentian silikat germanium berdop bismut boleh memberikan penguatan pada 1700 nm. Pasukan penyelidik membangunkan penguat optik 1700 nm dengan membangunkan gentian didop bismut khas dengan kandungan germanium yang tinggi. Untuk mendapatkan taburan keuntungan yang optimum, beberapa gentian terdop bismut dengan kepekatan teras yang berbeza telah direka oleh pemendapan wap kimia yang lebih baik (MCVD).
Penguat gentian berdop bismut (BDFA) menggunakan dua diod laser dengan kuasa 150 mW dan panjang gelombang 1550 nm untuk mengepam gentian dwiarah dengan kepekatan doping berbeza, pelapisan 125 mikron dan diameter teras 2 mikron (lihat rajah). Untuk mengukur prestasi BDFA, sumber cahaya berbilang panjang gelombang buatan sendiri dengan sumber gentian terdop bismut superluminescent dan gentian pemantulan tinggi Bragg grating (FBG) telah dibina untuk menjana spektrum jarak seragam 1615-1795 nm (jarak 15nm). Prestasi 1700nm adalah berdasarkan pengukuran pelbagai parameter prestasi BDFA. Untuk mendapatkan keuntungan optik maksimum, disimpulkan bahawa 0.015-0.02% berat doping bismut adalah pilihan terbaik. Penguat optik dengan gentian terdop bismut 50 m memberikan keuntungan maksimum 23 dB pada 1710 nm, lebar jalur 40 nm 3 dB, kecekapan perolehan 0.1 dB/mW dan kira-kira angka hingar minimum 7 dB. Berbanding dengan TDFA, BDFA mempunyai lebar jalur dan kecekapan perolehan 3dB yang lebih baik. "Isu penting ialah membangunkan penguat gentian di kawasan spektrum baharu di mana kehilangan optik gentian komunikasi adalah kurang daripada 0.4dB/km," kata Profesor Evgeny Dianov, pengarah saintifik Pusat Penyelidikan Gentian Optik Akademi Sains Rusia. "Ini akan memungkinkan untuk menggunakan kawasan spektrum lanjutan untuk penghantaran maklumat dalam sistem gentian optik berkelajuan tinggi. Pembangunan penguat ini adalah peringkat utama pertama ke arah ini. "Dalam usaha ini, kita perlu mencipta penguat optik jalur lebar dengan keuntungan lebar jalur lebih daripada 100 nm, yang akan menjadi satu kejayaan baharu dalam pembangunan sistem komunikasi optik menggunakan penguat dan gentian optik aktif ini," tambah Dianov.