อุปกรณ์ไฮบริด PM Isolator WDM แบบ Photonic Integration รักษาโพลาไรเซชัน 1550nm 1480nm 980nm

  อุปกรณ์ PM Isolator + WDM Hybrid Device (เรียกสั้นๆ ว่า PM IWDM) เป็นอุปกรณ์ไฮบริดที่รวมเอา ตัวแยกโพลาไรเซชันรักษา (polarization-maintaining isolator) และ การแบ่งความยาวคลื่น (WDM) เข้าไว้ในอุปกรณ์เดียว ใช้สำหรับการมัลติเพล็กซ์/ดีมัลติเพล็กซ์และการแยกทิศทางเดียวของสัญญาณและแสงปั๊มภายในใยแก้วนำแสงเส้นเดียว ผลิตภัณฑ์รองรับ การผสมผสานความยาวคลื่นหลายแบบ เช่น 1550/1480, 1550/1310, 1480/1550 และ 1550/980 nm, ครอบคลุมสัญญาณ C-band ทั่วไปและความต้องการการกำหนดค่าปั๊ม 1310 nm/1480 nm/980 nm อุปกรณ์มีทั้ง การกำหนดค่าการแยกแบบขั้นตอนเดียวและสองขั้นตอน, โดยมี การสูญเสียสัญญาณช่องสัญญาณเข้าต่ำถึง ≤0.9 dB (ขั้นตอนเดียว) / ≤1.0 dB (สองขั้นตอน) และ การสูญเสียช่องสัญญาณปั๊มเข้าต่ำถึง ≤0.5 dB (ขั้นตอนเดียว) / ≤0.8 dB (สองขั้นตอน), และมี อัตราส่วนการปิดบัง (≥21 dB) และ ทิศทาง (≥55 dB) สายแพตช์สามารถทำจากใยแก้วนำแสงรักษาโพลาไรเซชัน SMF-28e หรือ PM1550/PM980 บรรจุใน ท่อเหล็กขนาด φ5.5 * 38 mm, เหมาะสำหรับการรวมเข้ากับโมดูลขยายสัญญาณและเครื่องมือวัดขนาดกะทัดรัด

  ในระดับการใช้งานระบบ PM IWDM มุ่งเป้าไปที่การใช้งาน เช่น เครื่องขยายใยแก้วนำแสง (EDFA/Raman), เลเซอร์ใยแก้วนำแสงรักษาโพลาไรเซชัน และเครื่องมือวัดแสงใยแก้วนำแสงระดับไฮเอนด์ สำหรับ EDFA ในย่าน C-band สามารถรวมสัญญาณ 1550 nm และแสงปั๊ม 1480/980 nm เข้าด้วยกัน พร้อมทั้งให้การแยกทิศทางเดียวสำหรับช่องสัญญาณ ทำให้ลดจำนวนส่วนประกอบและการเชื่อมต่อแบบหลอมรวม และทำให้โครงสร้างโมดูลขยายสัญญาณง่ายขึ้น ในระบบเลเซอร์ใยแก้วนำแสงรักษาโพลาไรเซชัน สัญญาณจากแหล่งกำเนิดแสงและแหล่งกำเนิดแสงปั๊มสามารถฉีดเข้าไปในใยแก้วนำแสงที่ใช้งานผ่าน IWDM และฟังก์ชันการแยกสามารถยับยั้งการสะท้อนภายนอกและการกระเจิงย้อนกลับ ซึ่งช่วยเพิ่มเสถียรภาพของเลเซอร์ ในอุปกรณ์ทดสอบและวัดค่าใยแก้วนำแสง สามารถใช้สร้างเส้นทางแสงแบบรวม "แหล่งกำเนิด + การขยาย + การแยก + การรวม" ทำให้ระบบทั้งหมดกะทัดรัดยิ่งขึ้นและลดความไม่แน่นอนที่เกิดจากช่องว่างอากาศหรือการต่อส่วนประกอบหลายชิ้น

  ในแง่ของลักษณะประสิทธิภาพ PM IWDMs มีข้อได้เปรียบ เช่น ช่วงความยาวคลื่นการทำงานที่กว้าง, การสูญเสียต่ำ, การแยกสูง, อัตราส่วนการปิดบังสูง และความสามารถในการจัดการกำลังสูง ช่องสัญญาณทำงานในช่วง 1528–1565 nm C-band, โดยมีความยาวคลื่นปั๊มที่สอดคล้องกันคือ 1450–1490 nm, 1270–1350 nm หรือ 965–995 nm, สามารถปรับให้เข้ากับการขยายสัญญาณและโซลูชันเลเซอร์ต่างๆ การสูญเสียสัญญาณช่องสัญญาณเข้าต่ำถึง ≤0.9 dB สำหรับขั้นตอนเดียว และ ≤1.0 dB สำหรับสองขั้นตอน, ในขณะที่ การสูญเสียช่องสัญญาณปั๊มเข้าต่ำถึง ≤0.5 dB สำหรับขั้นตอนเดียว และ ≤0.8 dB สำหรับสองขั้นตอน, ช่วยรักษาพลังงานของระบบ ในแง่ของการแยก โครงสร้างขั้นตอนเดียวสามารถให้การแยก ≥21 dB และโครงสร้างสองขั้นตอนสามารถให้การแยก ≥36 dB. การแยกการส่งผ่านปั๊มคือ ≥30 dB และ การแยกการสะท้อนสัญญาณคือ ≥15 dB, ซึ่งช่วยยับยั้งแสงสะท้อนและสัญญาณรบกวนได้อย่างมีประสิทธิภาพ อัตราส่วนการปิดบังคือ ≥21 dB, ทิศทางคือ ≥55 dB และ ความสามารถในการจัดการกำลังแสงสูงสุดคือ ≤1000 mW, รองรับการใช้งานกำลังปานกลางถึงสูง อุปกรณ์ทำงานในช่วง อุณหภูมิ 0 ถึง +70 °C และมี ช่วงอุณหภูมิการจัดเก็บ -5 ถึง +75 °C, แสดงให้เห็นถึงเสถียรภาพและความน่าเชื่อถือที่ยอดเยี่ยมภายใต้การทำงานระยะยาวและการเปลี่ยนแปลงของสภาพแวดล้อม

  จากมุมมองของการรวมระบบและการออกแบบเส้นทางแสง PM IWDMs เหมาะอย่างยิ่งสำหรับการใช้งานเป็นอุปกรณ์โหนดหลักที่มี ความสามารถหลากหลายฟังก์ชัน ในโมดูลขยายสัญญาณทั่วไป สามารถวางไว้ที่ส่วนหน้าของใยแก้วนำแสงที่ใช้งาน: ส่วนกลางรับสัญญาณแสงจากลิงก์ระบบหลัก ส่วนปั๊มรับแสงปั๊ม 980/1480 nm และส่วนส่งออกสัญญาณที่มัลติเพล็กซ์พร้อมการป้องกันการแยก ทำให้ได้ ฟังก์ชัน "การแยก + การมัลติเพล็กซ์" แบบรวม ในโครงสร้างการปั๊มย้อนกลับ สามารถใช้การกำหนดค่าการปั๊มย้อนกลับเพื่อฉีดแสงปั๊มจากทิศทางตรงกันข้ามพร้อมกับการควบคุมทิศทางสัญญาณ ในโครงสร้างการขยายสัญญาณหลายขั้นตอนหรือโครงสร้างใยแก้วนำแสงที่ใช้งานหลายส่วน สามารถต่อ IWDM หลายตัวเพื่อฉีดแหล่งกำเนิดแสงปั๊มจากขั้นตอนต่างๆ ไปยังตำแหน่งต่างๆ ได้อย่างยืดหยุ่น และส่วนการแยกจะแยกการสะท้อนและสัญญาณรบกวนระหว่างขั้นตอนการขยายสัญญาณได้อย่างมีประสิทธิภาพ สำหรับอุปกรณ์และเครื่องมือแบบโมดูลาร์ที่ต้องการโครงสร้างที่กะทัดรัด วิศวกรสามารถรวมเส้นทางแสงแบบ "เสียบแล้วใช้งานได้" โดยการเลือกประเภทสายแพตช์ (SMF หรือ PM), ความยาว และปลอกหุ้ม

  เมื่อเทียบกับโซลูชัน "WDM แบบสแตนด์อโลน + ตัวแยกแบบสแตนด์อโลน" แบบดั้งเดิม PM IWDM มีข้อได้เปรียบที่สำคัญในด้าน การลดความซับซ้อนของโครงสร้าง, การควบคุมการสูญเสีย, การรักษาโพลาไรเซชัน และความน่าเชื่อถือของระบบ ประการแรก การรวมไฮบริดรวมสองฟังก์ชันหลักไว้ในแพ็คเกจเดียวกัน ช่วยลดการเชื่อมต่อแบบหลอมรวมและจุดเชื่อมต่อได้อย่างมาก ลดความซับซ้อนในการประกอบและการสูญเสียการแทรกสะสม ในขณะเดียวกันก็ลดขนาดโมดูล ประการที่สอง ในการกำหนดค่าการรักษาโพลาไรเซชัน ช่องสัญญาณใช้ใยแก้วนำแสงรักษาโพลาไรเซชัน PM1550 ในขณะที่พอร์ตปั๊มและพอร์ตทั่วไปสามารถใช้ PM980 หรือใยแก้วนำแสงรักษาโพลาไรเซชันอื่นๆ เพื่อให้แน่ใจว่าระบบทั้งหมดรักษาความสอดคล้องและความสามารถในการคาดการณ์โพลาไรเซชันในขณะที่ทำการมัลติเพล็กซ์และการแยก ทำให้เหมาะสำหรับระบบขยายสัญญาณและเลเซอร์ที่ไวต่อโพลาไรเซชัน ประการที่สาม ข้อกำหนดพารามิเตอร์อุปกรณ์ที่เป็นมาตรฐาน (เช่น การแยก, การสูญเสียการแทรก, อัตราส่วนการปิดบัง และการจัดการกำลัง) ช่วยในการสร้างแบบจำลองในการคำนวณงบประมาณลิงก์และการจำลองสำหรับวิศวกร ผ่านรหัสการสั่งซื้อที่ยืดหยุ่น ผู้ใช้สามารถปรับแต่งอุปกรณ์ได้โดย การผสมผสานความยาวคลื่นสัญญาณ/ปั๊ม (เช่น 1550/1480, 1550/1310, 1550/980), ขั้นตอนเดียว/สองขั้นตอน, การปั๊มไปข้างหน้า/ย้อนกลับ, วิธีการบรรจุ, ประเภทและความยาวสายแพตช์, ประเภทขั้วต่อ ฯลฯ, ทำให้แพลตฟอร์มเดียวกันสามารถปรับให้เข้ากับความต้องการผลิตภัณฑ์และโครงการต่างๆ ได้

  โดยรวมแล้ว PM Isolator + WDM Hybrid Device (PM IWDM) เป็นอุปกรณ์พาสซีฟแบบรวมที่สำคัญสำหรับ เครื่องขยายใยแก้วนำแสง, เลเซอร์ใยแก้วนำแสงรักษาโพลาไรเซชัน และเครื่องมือวัดแสงใยแก้วนำแสงระดับไฮเอนด์ ด้วยการรวม การแบ่งความยาวคลื่นและการแยกแสง เข้าไว้ในแพ็คเกจเดียว ทำให้ได้โซลูชันเส้นทางแสงที่กะทัดรัด สมดุล และมีความน่าเชื่อถือสูง มีประสิทธิภาพที่ยอดเยี่ยมในด้านความยาวคลื่นการทำงานที่กว้าง, การสูญเสียการแทรกต่ำ, การแยกสูง, อัตราส่วนการปิดบังสูง และความสามารถในการจัดการกำลังสูง ในขณะเดียวกันก็รับประกันการรักษาโพลาไรเซชันและความง่ายในการรวมทางวิศวกรรม สำหรับผู้ผลิตอุปกรณ์และผู้รวมระบบที่ต้องการประสิทธิภาพการขยายสัญญาณและการจัดการปั๊มสูงในพื้นที่จำกัดและจำนวนอุปกรณ์จำกัด การเลือกและใช้งาน PM IWDM ที่เหมาะสมไม่เพียงแต่สามารถปรับปรุง OSNR และเสถียรภาพระยะยาวของระบบ แต่ยังช่วยลดความยุ่งยากในการประกอบและต้นทุนการบำรุงรักษา โดยเป็นรากฐานอุปกรณ์ที่แข็งแกร่งสำหรับระบบโฟโตนิกส์แบบรวมรุ่นต่อไป