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 模塊示意圖





FP-LD光譜示例

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。


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 示意圖