1700nm 창의 비스무트 도핑 광섬유 증폭기

오늘날의 광섬유 통신 네트워크는 일반적으로 1550nm 스펙트럼 창에서 작동하며 EDFA(erbium-doped fiber amplifier)를 사용하여 통신 거리를 확장하거나 WDM(파장 분할 다중화) 기술의 성능을 향상시킵니다.
그러나 새로운 스펙트럼 창을 사용하여 미래의 통신 대역폭 요구 사항을 충족하고 EDFA 기술에서는 사용할 수 없는 1600-1750nm 스펙트럼 영역에서 중공 코어 광자 밴드갭 광섬유의 신호를 증폭하기 위해 광섬유 연구 센터의 과학자들은 러시아 과학 아카데미(Russian Academy of Sciences)는 시장에서 판매되는 1550nm 레이저 다이오드 펌프를 사용하는 비스무트 도핑(Bi) 광섬유 증폭기를 개발했습니다. 1640-1770 nm 대역에서 작동하는 Pu.
비스무트 도핑된 MCVD 섬유
TDFA(Tm-doped Fiber Amplifier)는 1700nm(및 최대 1900nm) 창에서 작동할 수 있지만 TDFA는 다양한 특수 co를 통한 낮은 효율과 강력한 ASE(증폭 자연 방출) 억제로 인해 1700nm 창에서 사용하기 어렵습니다. -도핑 및 자체 제작 ASE 필터링 기술.
TDFA의 대안으로 비스무트 도핑된 규산 게르마늄 섬유는 1700nm에서 증폭을 제공할 수 있습니다. 연구팀은 게르마늄 함량이 높은 특수 비스무트 도핑 섬유를 개발해 1700nm 광증폭기를 개발했다. 최적의 이득 분포를 얻기 위해 코어 농도가 다른 여러 비스무트 도핑된 섬유가 향상된 화학 기상 증착(MCVD)에 의해 제조되었습니다.
BDFA(Bismuth-doped Fiber Amplifier)는 150mW 전력 및 1550nm 파장의 두 개의 레이저 다이오드를 사용하여 125미크론 클래딩 및 2미크론 코어 직경이 서로 다른 도핑 농도를 가진 양방향 섬유를 펌핑합니다(그림 참조). BDFA의 성능을 측정하기 위해 초발광 비스무트 도핑된 섬유 소스와 고반사율 섬유 브래그 격자(FBG)를 사용하여 자체 제작한 다중 파장 광원을 구성하여 1615-1795nm 균일 간격(15nm 간격) 스펙트럼을 생성했습니다. 1700nm의 성능은 다양한 BDFA 성능 매개변수의 측정을 기반으로 합니다. 최대 광 이득을 얻기 위해서는 비스무트 도핑 중량의 0.015-0.02%가 최선의 선택이라고 결론지었다. 50m 비스무트 도핑 광섬유가 있는 광 증폭기는 1710nm에서 23dB 최대 이득, 40nm 3dB 대역폭, 0.1dB/mW 이득 효율 및 약 7dB 최소 잡음 지수를 제공합니다. TDFA와 비교하여 BDFA는 3dB 이득 대역폭과 효율성이 더 좋습니다. 러시아 과학 아카데미의 광섬유 연구 센터의 과학 책임자인 Evgeny Dianov 교수는 "중요한 문제는 통신 광섬유의 광 손실이 0.4dB/km 미만인 새로운 스펙트럼 영역에서 광섬유 증폭기를 개발하는 것"이라고 말했습니다. "이것은 고속 광섬유 시스템에서 정보 전송을 위해 확장된 스펙트럼 영역을 사용하는 것을 가능하게 할 것입니다. 이 증폭기의 개발은 이 방향의 첫 번째 주요 단계입니다. "이 추구에서 우리는 이득을 가진 광대역 광 증폭기를 만들어야 합니다. 100nm 이상의 대역폭은 이러한 증폭기와 능동 광섬유를 사용하는 광통신 시스템 개발의 새로운 돌파구가 될 것입니다."라고 Dianov가 덧붙였습니다.