Polaryzacja Utrzymująca integrację fotoniczną Izolator PM WDM Urządzenie hybrydowe 1550nm 1480nm 980nm

  Hybrydowe urządzenie izolatora PM + WDM (w skrócie PM IWDM) to urządzenie hybrydowe integrujące funkcje izolatora utrzymującego polaryzację i multipleksacji z podziałem długości fali (WDM) w jednym urządzeniu. Służy do jednoczesnego multipleksowania/demultipleksowania i jednokierunkowej izolacji światła sygnału i pompy w pojedynczym światłowodzie. Produkt obsługuje wiele kombinacji długości fal, takich jak 1550/1480, 1550/1310, 1480/1550 i 1550/980 nm, obejmując typowe sygnały pasma C oraz wymagania konfiguracji pompy 1310 nm/1480 nm/980 nm. Urządzenie oferuje zarówno konfiguracje izolacji jedno- i dwustopniowe, z stratami wtrąceniowymi kanału sygnałowego wynoszącymi zaledwie ≤0,9 dB (jednostopniowe) / ≤1,0 dB (dwustopniowe) i stratami wtrąceniowymi kanału pompy wynoszącymi zaledwie ≤0,5 dB (jednostopniowe) / ≤0,8 dB (dwustopniowe), a także charakteryzuje się współczynnikiem tłumienia skrośnego ≥21 dB i kierunkowością ≥55 dB. Pigtail może być wykonany z włókna SMF-28e lub włókna utrzymującego polaryzację PM1550/PM980, opakowany w stalową rurkę φ5,5 * 38 mm, nadaje się do integracji w kompaktowych modułach wzmacniających i instrumentach.

  Na poziomie zastosowań systemowych PM IWDM jest skierowany głównie do zastosowań takich jak wzmacniacze światłowodowe (EDFA/Raman), lasery światłowodowe utrzymujące polaryzację i wysokiej klasy instrumenty światłowodowe. W przypadku wzmacniaczy EDFA pasma C może jednocześnie multipleksować sygnały 1550 nm i światło pompy 1480/980 nm, zapewniając jednokierunkową izolację kanału sygnałowego, redukując tym samym liczbę komponentów i zespoleń światłowodowych oraz upraszczając strukturę modułu wzmacniającego. W systemach laserów światłowodowych utrzymujących polaryzację, sygnał źródła ziarna i światło pompy mogą być wprowadzane do aktywnego światłowodu za pomocą IWDM, a funkcja izolacji może tłumić odbicia zewnętrzne i rozproszenie wsteczne, poprawiając stabilność lasera. W sprzęcie do testowania i pomiarów światłowodowych może być używany do budowy zintegrowanej ścieżki optycznej "źródło + wzmocnienie + izolacja + multipleksowanie", czyniąc cały system bardziej kompaktowym i redukując niepewności spowodowane przestrzenią swobodną lub kaskadowaniem wielu komponentów.

  Pod względem charakterystyk wydajnościowych PM IWDM oferują zalety, takie jak szeroki zakres długości fal roboczych, niskie straty, wysoka izolacja, wysoki współczynnik tłumienia skrośnego i wysoka zdolność przenoszenia mocy. Kanał sygnałowy pracuje w pasie C 1528–1565 nm, z odpowiadającymi długościami fal pompy 1450–1490 nm, 1270–1350 nm lub 965–995 nm, co pozwala na adaptację do różnych rozwiązań wzmacniających i laserowych. Straty wtrąceniowe kanału sygnałowego wynoszą ≤0,9 dB dla jednego stopnia i ≤1,0 dB dla dwóch stopni, podczas gdy straty wtrąceniowe kanału pompy wynoszą ≤0,5 dB dla jednego stopnia i ≤0,8 dB dla dwóch stopni, co pomaga w utrzymaniu budżetu mocy systemu. Pod względem izolacji struktura jednostopniowa może osiągnąć izolację ≥21 dB, a struktura dwustopniowa ≥36 dB. Izolacja transmisji pompy wynosi ≥30 dB, a izolacja odbicia sygnału wynosi ≥15 dB, skutecznie tłumiąc odbicia i przesłuchy. Współczynnik tłumienia skrośnego wynosi ≥21 dB, kierunkowość ≥55 dB, a maksymalna zdolność przenoszenia mocy optycznej wynosi ≤1000 mW, co pozwala na zastosowania o średniej i wysokiej mocy. Urządzenie pracuje w zakresie temperatur od 0 do +70 °C i ma zakres temperatur przechowywania od -5 do +75 °C, wykazując doskonałą stabilność i niezawodność w długoterminowej eksploatacji i zmianach środowiskowych.

  Z perspektywy integracji systemu i projektowania ścieżki optycznej, PM IWDM idealnie nadają się do stosowania jako kluczowe urządzenia węzłowe o wielofunkcyjnych możliwościach. W typowym module wzmacniającym można je umieścić na początku aktywnego światłowodu: wspólny port odbiera światło sygnału z głównego łącza systemu, port pompy odbiera światło pompy 980/1480 nm, a port wyjściowy wyprowadza multipleksowany sygnał z ochroną izolacyjną, realizując zintegrowaną funkcjonalność "izolacja + multipleksowanie". W strukturze z pompowaniem wstecznym można zastosować konfigurację pompowania wstecznego do wprowadzania światła pompy z przeciwnego kierunku, jednocześnie kontrolując kierunek sygnału. W wielostopniowych wzmacniaczach lub strukturach z wieloma segmentami aktywnego światłowodu, wiele IWDM można połączyć szeregowo, aby elastycznie wprowadzać źródła pompy z różnych stopni do różnych lokalizacji, a segmenty izolacyjne skutecznie izolują odbicia i szumy między stopniami wzmocnienia. W przypadku urządzeń modułowych i instrumentów wymagających zwartej konstrukcji, inżynierowie mogą osiągnąć integrację ścieżki optycznej typu "plug-and-play", wybierając typ pigtaila (SMF lub PM), długość i osłonę.

  W porównaniu do tradycyjnego rozwiązania "samodzielny WDM + samodzielny izolator", PM IWDM oferuje znaczące zalety w zakresie uproszczenia konstrukcji, kontroli strat, utrzymania polaryzacji i niezawodności systemu. Po pierwsze, integracja hybrydowa łączy dwie kluczowe funkcje w tej samej obudowie, znacznie redukując liczbę zespoleń i punktów połączeń, obniżając złożoność montażu i skumulowane straty wtrąceniowe, a także zmniejszając rozmiar modułu. Po drugie, w konfiguracjach utrzymujących polaryzację, kanał sygnałowy wykorzystuje włókno utrzymujące polaryzację PM1550, podczas gdy port pompy i wspólny port mogą wykorzystywać włókna PM980 lub inne włókna utrzymujące polaryzację, zapewniając, że cały system utrzymuje spójność i przewidywalność polaryzacji podczas multipleksowania i izolacji, co czyni go idealnym dla systemów wzmacniających i laserowych wrażliwych na polaryzację. Po trzecie, standardowe specyfikacje parametrów urządzenia (takie jak izolacja, straty wtrąceniowe, współczynnik tłumienia skrośnego i zdolność przenoszenia mocy) ułatwiają modelowanie w budżetowaniu łącza i symulacjach dla inżynierów. Dzięki elastycznym kodom zamówieniowym użytkownicy mogą dostosować urządzenie poprzez kombinacje długości fal sygnału/pompy (np. 1550/1480, 1550/1310, 1550/980), stopień pojedynczy/podwójny, pompowanie w kierunku do przodu/do tyłu, metodę pakowania, typ i długość pigtaila, typ złącza itp., umożliwiając tej samej platformie dostosowanie się do różnych wymagań produktu i projektu.

  Ogólnie rzecz biorąc, Hybrydowe urządzenie izolatora PM + WDM (PM IWDM) jest kluczowym zintegrowanym urządzeniem pasywnym dla wzmacniaczy światłowodowych, laserów światłowodowych utrzymujących polaryzację i wysokiej klasy instrumentów światłowodowych. Integrując multipleksację z podziałem długości fali i izolację optyczną w jednej obudowie, zapewnia kompaktowe, zrównoważone i wysoce niezawodne rozwiązanie ścieżki optycznej. Wyróżnia się szerokim zakresem długości fal roboczych, niskimi stratami wtrąceniowymi, wysoką izolacją, wysokim współczynnikiem tłumienia skrośnego i wysoką zdolnością przenoszenia mocy, jednocześnie zapewniając utrzymanie polaryzacji i łatwość integracji inżynierskiej. Dla producentów sprzętu i integratorów systemów, którzy chcą osiągnąć wysokowydajne wzmocnienie i zarządzanie pompą w ograniczonej przestrzeni i przy ograniczonej liczbie urządzeń, odpowiedni wybór i wdrożenie PM IWDM może nie tylko poprawić OSNR systemu i długoterminową stabilność, ale także zmniejszyć trudność montażu i koszty konserwacji, stanowiąc solidną podstawę urządzenia dla następnej generacji wysoce zintegrowanych systemów fotonicznych.