Intégration photonique à maintien de polarisation Isolateur PM Dispositif hybride WDM 1550nm 1480nm 980nm

  Le Dispositif Hybride Isolateur PM + WDM (PM IWDM en abrégé) est un dispositif hybride qui intègre les fonctionnalités d'un isolateur à maintien de polarisation et une multiplexeur/démultiplexeur en longueur d'onde (WDM) en un seul appareil. Il est utilisé pour effectuer simultanément le multiplexage/démultiplexage et l'isolation unidirectionnelle de la lumière de signal et de pompe au sein d'une seule fibre optique. Le produit prend en charge plusieurs combinaisons de longueurs d'onde, telles que 1550/1480, 1550/1310, 1480/1550 et 1550/980 nm, couvrant les signaux typiques de la bande C et les exigences de configuration de pompe de 1310 nm/1480 nm/980 nm. L'appareil offre des configurations d'isolation à un ou deux étages, avec une perte d'insertion du canal de signal aussi faible que ≤0,9 dB (un étage) / ≤1,0 dB (deux étages) et une perte d'insertion du canal de pompe aussi faible que ≤0,5 dB (un étage) / ≤0,8 dB (deux étages), et présente un rapport d'extinction de ≥21 dB et une directivité de ≥55 dB. La tresse peut être en fibre à maintien de polarisation SMF-28e ou PM1550/PM980, conditionnée dans un tube en acier de φ5,5 * 38 mm, adaptée à l'intégration dans des modules d'amplification et des instruments compacts.

  Au niveau de l'application système, le PM IWDM est principalement destiné à des applications telles que les amplificateurs à fibre (EDFA/Raman), les lasers à fibre à maintien de polarisation et les instruments optiques haut de gamme. Pour les EDFA en bande C, il peut combiner simultanément les signaux de 1550 nm et la lumière de pompe de 1480/980 nm, fournissant une isolation unidirectionnelle pour le canal de signal, réduisant ainsi le nombre de composants et d'épissures par fusion, et simplifiant la structure du module d'amplification. Dans les systèmes de lasers à fibre à maintien de polarisation, le signal de la source de graine et la source de pompe peuvent être injectés dans la fibre active via l'IWDM, et la fonction d'isolation peut supprimer les réflexions externes et la rétrodiffusion, améliorant la stabilité du laser. Dans les équipements de test et de mesure à fibre optique, il peut être utilisé pour construire un chemin optique intégré "source + amplification + isolation + combinaison", rendant le système entier plus compact et réduisant les incertitudes causées par l'espace libre ou la cascade de plusieurs composants.

  En termes de caractéristiques de performance, les PM IWDM offrent des avantages tels qu'une large plage de longueurs d'onde de fonctionnement, une faible perte, une isolation élevée, un rapport d'extinction élevé et une capacité de gestion de puissance élevée. Le canal de signal fonctionne dans la bande C de 1528 à 1565 nm, avec des longueurs d'onde de pompe correspondantes de 1450 à 1490 nm, 1270 à 1350 nm, ou 965 à 995 nm, adaptables à diverses solutions d'amplification et de laser. La perte d'insertion du canal de signal est ≤0,9 dB pour un étage et ≤1,0 dB pour deux étages, tandis que la perte d'insertion du canal de pompe est ≤0,5 dB pour un étage et ≤0,8 dB pour deux étages, aidant à maintenir le budget de puissance du système. En termes d'isolation, une structure à un étage peut atteindre ≥21 dB d'isolation, et une structure à deux étages peut atteindre ≥36 dB. L'isolation de transmission de pompe est ≥30 dB, et l'isolation de réflexion du signal est ≥15 dB, supprimant efficacement le rétro-éclairage et la diaphonie. Le rapport d'extinction est ≥21 dB, la directivité est ≥55 dB, et la capacité maximale de gestion de puissance optique est ≤1000 mW, prenant en charge les applications de puissance moyenne à élevée. L'appareil fonctionne dans une plage de température de 0 à +70 °C et a une plage de température de stockage de -5 à +75 °C, présentant une excellente stabilité et fiabilité dans des conditions de fonctionnement à long terme et de changements environnementaux.

  Du point de vue de l'intégration système et de la conception du chemin optique, les PM IWDM sont idéalement adaptés pour être utilisés comme dispositifs de nœud central avec des capacités multifonctionnelles. Dans un module d'amplification typique, il peut être placé à l'avant d'une fibre active : l'extrémité commune reçoit la lumière du signal du lien système principal, l'extrémité de pompe reçoit la lumière de pompe de 980/1480 nm, et l'extrémité de passage émet un signal multiplexé avec protection d'isolation, réalisant une fonctionnalité intégrée "isolation + multiplexage". Dans une structure à pompe inversée, une configuration de pompe arrière peut être utilisée pour injecter la lumière de pompe de la direction opposée tout en contrôlant la direction du signal. Dans les structures d'amplification multi-étages ou à fibre active multi-segments, plusieurs IWDM peuvent être mis en cascade pour injecter de manière flexible des sources de pompe de différentes étapes à différents endroits, et les segments d'isolation isolent efficacement les réflexions et le bruit entre les étapes d'amplification. Pour les appareils et instruments modulaires nécessitant une structure compacte, les ingénieurs peuvent réaliser une intégration de chemin optique "plug-and-play" en sélectionnant le type de tresse (SMF ou PM), la longueur et la gaine.

  Comparé à la solution traditionnelle "WDM autonome + isolateur autonome", le PM IWDM offre des avantages significatifs en termes de simplification structurelle, de contrôle des pertes, de maintien de la polarisation et de fiabilité du système. Premièrement, l'intégration hybride combine deux fonctions clés dans le même boîtier, réduisant considérablement les épissures par fusion et les points de connexion, abaissant la complexité d'assemblage et la perte d'insertion cumulative, tout en réduisant la taille du module. Deuxièmement, dans les configurations à maintien de polarisation, le canal de signal utilise une fibre à maintien de polarisation PM1550, tandis que le port de pompe et le port commun peuvent utiliser des fibres PM980 ou d'autres fibres à maintien de polarisation, garantissant que l'ensemble du système maintient la cohérence et la prévisibilité de la polarisation lors du multiplexage et de l'isolation, ce qui le rend idéal pour les systèmes d'amplification et de laser sensibles à la polarisation. Troisièmement, les spécifications standardisées des paramètres de l'appareil (telles que l'isolation, la perte d'insertion, le rapport d'extinction et la gestion de puissance) facilitent la modélisation dans la budgétisation des liens et la simulation pour les ingénieurs. Grâce à des codes de commande flexibles, les utilisateurs peuvent personnaliser l'appareil par combinaisons de longueurs d'onde de signal/pompe (par exemple, 1550/1480, 1550/1310, 1550/980), étage unique/double, pompage avant/arrière, méthode d'encapsulation, type et longueur de tresse, type de connecteur, etc., permettant à la même plateforme de s'adapter à diverses exigences de produits et de projets.

  Dans l'ensemble, le Dispositif Hybride Isolateur PM + WDM (PM IWDM) est un composant passif intégré clé pour les amplificateurs à fibre, les lasers à fibre à maintien de polarisation et les instruments optiques haut de gamme. En intégrant le multiplexage en longueur d'onde et l'isolation optique dans un seul boîtier, il offre une solution de chemin optique compacte, équilibrée et hautement fiable. Il excelle par sa large longueur d'onde de fonctionnement, sa faible perte d'insertion, son isolation élevée, son rapport d'extinction élevé et sa capacité de gestion de puissance élevée, tout en garantissant le maintien de la polarisation et la facilité d'intégration d'ingénierie. Pour les fabricants d'équipements et les intégrateurs de systèmes qui souhaitent obtenir une amplification et une gestion de pompe hautes performances dans un espace limité et avec un nombre limité de dispositifs, la sélection et le déploiement appropriés du PM IWDM peuvent non seulement améliorer l'OSNR et la stabilité à long terme du système, mais aussi réduire la difficulté d'assemblage et les coûts de maintenance, fournissant une base solide pour la prochaine génération de systèmes photoniques hautement intégrés.