● 980 nm または 1480 nm ポンプソースを使用してエネルギーがエルビウムドープファイバに注入され、基底状態のエルビウムイオン (Er3⁺) がより高いエネルギーレベルに励起されます。その後、これらのイオンは急速に緩和して準安定状態になり、それによって反転分布が達成されます。
● 1550 nm の信号光がエルビウムドープファイバーを通過すると、誘導放出プロセスが引き起こされます。これにより、準安定エルビウム イオン (Er3⁺) が基底状態に遷移して戻り、信号光と同じコヒーレント光子が放出され、それによって (小信号領域で) 信号パワーの指数関数的な増幅が達成されます。
● エルビウム-イッテルビウム共ドープファイバとマルチモードポンプ結合技術を組み合わせることにより、飽和出力電力を大幅に向上させることができ（数ワットの電力レベルに達する）、超長距離海底ケーブル、高出力CATVシステム、高密度伝送シナリオの要件を満たします。
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成分 |
説明 |
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光アイソレータ |
光信号を一方向に伝導し、反射光による自己発振を防ぎ、ポンプ源と信号リンクの安定性を保護します。 |
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WDMカプラー |
シングルモード (SM) 980/1480 nm ポンプ光と 1550 nm 信号光を効率的にエルビウムドープファイバーに結合し、エネルギーと信号を同時に伝送します。 |
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Erドープファイバー |
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するコア利得媒体で、基本的な利得とノイズ性能を決定します。 |
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タップスプリッター |
メインリンクに影響を与えることなく、リアルタイムで光信号の一部を取得して電力を監視し、システムステータスの視覚化を可能にします。 |
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Er-Yb共添加ファイバー |
ポンプ吸収効率と飽和出力電力が向上し、高出力および長距離増幅アプリケーションに適しています。 |
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コンバイナー |
マルチモード（MM）ポンプ光とプリアンプされた信号光を結合して、高出力ポンプ注入を実現し、後段ゲインを強化します。高出力EYDFA設計で広く使用されています。 |
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ポンプレーザー源 |
980 nm / 1480 nm で励起エネルギーを提供します。 • 980 nm ポンプ: 低ノイズ、高効率、中距離および短距離の用途に適しています。 • 1480 nm ポンプ: 飽和出力が高く、超長距離および海底ケーブルの用途に適しています。 • マルチモードポンプ: 高出力増幅要件に適しています。 |
Q1: 980 nm 励起と 1480 nm 励起のそれぞれの利点は何ですか?
A1: 980 nm 励起の利点: 高い励起変換効率と低い雑音指数。これは、低電力から中電力の EDFA の主流の選択肢であり、都市圏ネットワーク、アクセス ネットワーク、および一部のデータセンター相互接続シナリオで広く使用されています。
1480 nm 励起の利点: より高い励起量子効率とより高い単一デバイス出力電力により、飽和出力電力が大幅に向上します。これは、高出力 EDFA のコア ポンピング ソリューションであり、特に超長距離バックボーン ネットワーク、海底光ケーブル、および大容量長距離伝送シナリオに適しています。
Q2: シングルモード EDFA とマルチモード EDFA の違いは何ですか?
A2: 業界の主流の EDFA はすべてシングルモード EDFA です。商業的に実行可能なマルチモード EDFA 製品はありません。シングルモード EDFA は、シングルモード ファイバ システム専用に設計されており、シングルモード ファイバの低損失特性に適合します。これらは主に長距離光伝送に使用され、電気通信および長距離データセンター伝送のコアコンポーネントとして機能します。マルチモードファイバーは、伝送損失とマルチパス分散が大きく、100メートル程度の短距離伝送にのみ適しています。短距離シナリオでのゲイン補償には、EDFA の代わりに小型の半導体光増幅器 (SOA) が推奨されます。
Q3: 波長範囲は EDFA の性能に影響しますか?
A3: はい、波長は EDFA のパフォーマンスに影響します。 EDFA は主に、約 1550 nm を中心とする C バンドと L バンドで動作します。設計範囲内では、フラットなゲインと低ノイズを実現します。範囲を超えるとゲインが減少し、ノイズが増加します。 EDFA のパフォーマンスを確保するには、アンプの波長範囲がシステム要件と一致していることを確認してください。
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