980 nm pumba laserrakendus
Kiudoptilise side sünd ja areng on telekommunikatsiooni ajaloos oluline revolutsioon. Viimastel aastatel on tehnoloogia edusammude, telekommunikatsiooni haldamise reformi ja telekommunikatsioonituru järkjärgulise avanemisega optilise kiu arendamine taas näidanud uut hoogsa arengu olukorda. Samal ajal tänu Internetile. Interaktiivsed multimeedia- ja muud andmesideteenused ning üha populaarsemaks muutuvate mobiilsideterminalide kiire areng, nõuded signaali edastamise kiiruse ja lairiba edastamise järele muutuvad üha suuremaks, eriti pikamaa-optilise magistraalvõrgu ja metrooptilise võrgu sidevõimsuse vajadused. süsteemi lairibaühenduse parandamine on hädavajalik. (WDM), eriti tihe lainepikkuste jagamise multipleksimine (DWDM) on praegu tunnustatud kui&"- parim lahendus sidevõrgu ribalaiuse GG" kiireks kasvuks. Tulevikus moodustavad kogu sidevõrgu füüsilise põhikihi, olgu see siis suurvõrk, suurlinna-võrk või võrk, DWDM ülekandeplatvormi jaoks, DWDM-põhine optiline transpordivõrk.
Praegu on optilise side võrgu arengusuund kliendipoolne, mitte ainult selgroogvõrk populariseeris optilist sidet, pealinnavõrk kasutab üha enam ka optilist sidet ja juurdepääsuvõrk hakkas kasutama ka optilist sidet, kiudaineid kodu FTTH-le) on ainult aja küsimus. Signaali edastamiseks on hädavajalik signaalirelee võimendus, kõige laialdasemalt kasutatav EDFA, see on DWDM-süsteem ja tulevane kiire süsteem, mis on hädavajalik kogu optiline võrk.
EDFA pumbaallikas kasutab tavaliselt suure võimsusega LD 980 nm ja 1480 nm. Järgmine töö EDFA kohta teeb lühitutvustuse. Kui signaaltuli on sobiva võimsuse korral ühendatud pumba tulega, lastakse erbiumi sisaldusega kiud läbi isolaatori ja signaalivalgust võimendatakse pumba valguse mõjul erbiumi sisaldusega kiududega. Erbiumiga legeeritud kiud on optiline kiud teatud kontsentratsiooniga Er 3+. Selle võimendusprintsiibi i selgitamiseks tuleb lähtuda erbiumiioonide energiataseme diagrammist. Erbiumioonide välistel elektronidel on kolmetasandiline struktuur (E1, E2 ja E3 joonisel 1-1), kus E1 on maapind, E2 on metastabiilne energiatase, E3 on kõrge energiatase, EDFA taseme kaart.
Kui erbiumi sisaldusega kiudude ergastamiseks kasutatakse suure energiaga pumba laserit, võivad erbiumi ioonide seotud elektronid ergastada alates põhiseisundi energiatasemest kuni kõrge energiatasemeni E3. Kõrge energiatase on aga ebastabiilne, mistõttu erbiumiioonid ei varsti metastabiilsesse energiatasemesse E2 kiirgust summutama (st. Ei eralda footoneid). Ja E2 tase on metastabiilne riba, milles osakeste eluiga on pikk ja pumbalaseriga vastuvõetud osakesi kogutakse pidevalt kiiritamata üleminekute kujul, et saavutada osakeste inversioonjaotuse arv. Kui optiline signaal lainepikkusega 1550 nm läbib seda erbiumiga legeeritud kiudu, lähevad metastabiilsed osakesed stimuleeritud kiirguse kujul põhiolekusse ja tekitavad langeva valgusega samast footonist footoneid, suurendades seeläbi signaalivalgust oluliselt Funktsiooniga võimendatakse footonite arvu, st signaalivalguse saavutamiseks erbiumi sisaldusega kiu ülekandeprotsessis. Nagu on näidatud joonisel 1-2, töötab erbiumiga legeeritud kiudvõimendi skemaatiliselt.
EDFA vastavalt erinevale pumbaallikale võib jagada kaheks 980 nm ja 1480 nm. 1480 nm pumba võimendus on kõrge, maksimaalne väljundvõimsuse küllastus; 980 nm pumba võimendustegur on kõrgeim, madalaim müra. Tegelikes liinivõimendi rakendustes on ühepumba võimendid tavaliselt 980 nm pumbaallikad; mitmeastmelist võimendit kasutatakse sageli rohkem kui kahte pumpa, esimene tase 980 nm pumbaallikaga, teine tase üle 1480 nm või 980 nm pumbaallikaga.
Mitte ainult sidetööstuses on 980nm suurvõimsusel pumbalaseril laia valikut meditsiinilisi laserseadmeid ja muid suurema rakenduse aspekte, meditsiinilist tõestust, ümbritsevad koekahjustused on väikesed ja sellel on ka hea koagulatsiooni hemostaasi mõju. Nii kasutatakse meditsiiniliste laserskalpellide jaoks suure võimsusega 980 nm pooljuhtlasereid.
Side valdkonnas on optiline kiud peamine ülekandekanal, kasutamiseks tuleb kiududega ühendada 980 nm pumbaga laser, kuidas kiibi kiiratavat laservalgust võimalikult palju laseriga valguse abil kuumaks saamiseks tõhusalt ühendada kohapeal, aga ka laserpakett Üks peamisi protsesse.