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980/1550 nm Wellenlängenmultiplexer (WDM)

2021-07-21
Der 980/1550-nm-Wellenlängenmultiplexer (WDM) ist eine Schlüsselkomponente von Erbium-dotierten Faserlasern und Verstärkern. 980/1550-nm-WDM besteht größtenteils aus Singlemode-Fasern (SMF) und wird durch das Wickelfusions-Tapering-Verfahren hergestellt. Mit der Entwicklung der Glasfaserkommunikations- und Sensortechnologie und der erfolgreichen Entwicklung polarisationserhaltender Fasern, PMF-Zirkulatoren und Isolatoren verwenden immer mehr Systeme PMF und polarisationserhaltende Geräte, um die Polarisationseigenschaften der optischen Übertragung im Subsystem zu bündeln.

Um die polarisationsstabile Ausgabe des Faserlasers und der emittierenden Atmosphäre zu realisieren. Als Übertragungsgerät im System muss WDM aufgrund des FBT-Typs über leistungsstarke polarisationserhaltende Eigenschaften am 1550-nm-Port verfügen. Darüber hinaus zeichnet sich der FBT-Koppler durch geringe Verluste, gute Temperaturstabilität, robuste Struktur und einen einfachen Herstellungsprozess aus. Daher ist der FBT-Typ 980/1550 nm PMF WDM zu einer Voraussetzung für die Entwicklung von PMF-Lasern und -Verstärkern geworden.

Die Ausgabe der 980-nm-Pumplichtquelle ist größtenteils unpolarisiertes Licht. Um die Ausgangsfaser der Lichtquelle anzupassen, verwendet der 980-nm-Anschluss HI1060 SMF und der 1550-nm-Anschluss eine seitliche einfache Kopplung und passendes PMF. Um zu verhindern, dass die Spannungszone des PMF die Energiekopplung zwischen den Fasern beeinflusst, wird die schnelle Achse des PMF so eingestellt, dass sie vor dem FBT der beiden Fasern mit den Kernverbindungen der beiden Fasern übereinstimmt. Der Laserstrahl breitet sich im Faserkegel aus, dessen Durchmesser sich von groß nach klein ändert, und der Modenfeldradius der invertierten Kernmode ändert sich von klein nach groß. Wenn die normalisierte Frequenz des Faserkerns auf ein bestimmtes Niveau abfällt, wird der Einschlusseffekt des Faserkerns auf die Übertragung im geführten Modus stark verringert. An diesem Punkt wird ein großer Teil der Energie des optischen Feldes in der Umhüllung übertragen und interagiert mit Luft oder anderen Brechungen. Ein Medium mit einem niedrigeren Brechungsindex als der ursprüngliche Fasermantel bildet einen unregelmäßigen Wellenleiter. Wenn sich der Wellenleiterdurchmesser ändert, kommt es zu einer Kopplung zwischen den Moden, und die optische Leistung wird entsprechend dem Kopplungskoeffizienten und der Kopplungslänge am zweiten Kegel verteilt und ausgekoppelt, um den zusätzlichen Verlust des Geräts zu verursachen.

Da das Intervall zwischen 980 nm und 1550 nm größer ist, sind auch ihre Kopplungskoeffizienten recht unterschiedlich, sodass es einfacher ist, das Wellenlängenmultiplex des Kopplers zu implementieren. Durch geeignete Auswahl der Flammentemperatur und der Streckgeschwindigkeit erhält FBT einen bestimmten Kopplungsmechanismus, 1550-nm-Licht wird zwischen Fasern energiegekoppelt, wenn Lichtenergie ausgetauscht und wieder an PMF gekoppelt wird, wird 980-nm-Licht fast vollständig in SMF eingekoppelt, Geräte damit Die Funktion kann als 980/1550-nm-WDM verwendet werden.

Der 980/1550-nm-Wellenlängenmultiplexer WDM verfügt über einen Einfügungsverlust von 0,2 dB, eine Isolierung von 32 dB und ein Extinktionsverhältnis von 22,8 dB bei einer Wellenlänge von 1550 nm. Es gewährleistet die Polarisationseigenschaften und den geringen Verlust des vollständig polarisationserhaltenden Fasersystems: bei einer Wellenlänge von 980 nm Einfügedämpfung von 0,2 dB, Isolation von 14,8 dB. Die Entwicklung von PMF WDM löste erfolgreich das Problem der Polarisationsstabilität von PMF-Lasern und -Verstärkern und spielte eine wichtige Rolle bei der Entwicklung von Lasern und Verstärkern im Landkreis Guanghe.
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