10.1.6. Схемы и параметры промышленных оптических усилителей

Оптические усилители выпускаются многими фирмами, как теми, которые выпускают аппаратуру SDH (например, Alcatel, Lucent Technologies) и WDM (Ciena, Pirelli), так и специализированными фирмами (например, Philips, HP, IRE-Polus). На рис. 10-10 приведена блок-схема промышленного EDFA с двумя лазерами накачки типа 1713 компании Lucent Technologies.

Отличительной особенностью промышленных схем является использование микропроцес­сорных контроллеров, позволяющих с помощью оптических ответвителей и схем мониторинга кот-ролировать уровни входной, выходной и отраженной от выхода мощности оптического сигнала, а также управлять основными параметрами усилителя, в том числе и температурой лазерных ИС.

Особенностью данного усилителя (рис. 10-10) является использование двух лазеров накач­ки, работающих на одно и то же волокно. Один лазер работает в сонаправленном, а другой - в противонаправленном режиме накачки на длине волны 1480 нм. В схеме используются три ОФИ, из которых ОФИ-1 и ОФИ-2 предохраняют усилительную среду (ОВ) от воздействия отраженных от входа и выхода оптических сигналов, а ОФИ-1 и ОФИ-3 - от взаимовлияния двух лазеров на­качки. Параметры усилителя (среди других) приведены в табл. 10-2, а характер изменения его ключевых параметров показан на рис. 10-2 (зависимость коэффициента усиления от выходной мощности) и рис. 10-6,а (зависимость выходной мощности от уровня входного сигнала) [235]. По виду выходного спектра УСИ в отсутствие сигнала (рис. 10-6,6) можно судить о широкополосно-сти усилителя и степени неравномерности характеристики усилителя, а при наличие сигнала (рис. 10-6,в) видно, как меняется спектр УСИ (коэффициент усиления составляет примерно 34 дБм).

Промышленные усилители, как правило, выполняются в виде интегрированного блока, ус­тановленного на внешней интегрирующей плате, содержащей свернутую в кольцо бухту легиро­ванного ОВ, МП и заказные СБИС, используемые для обработки сигнальной информации. К та­ким СБИС относится и контроллер, позволяющий управлять конфигурацией параметров. Доступ к контроллеру осуществляется обычно с помощью ASCII-терминала или ПК через асинхронный по­следовательный порт на скорости 9600 бит/с, что позволяет контролировать уровни входа и выхо­да усилителя.

Ниже в табл. 10-2 приведены для примера основные параметры ОУ трех компаний-производителей.

Некоторые из этих параметров нуждаются в комментариях (ссылки даны по номеру пара­метра).

1 - рекомендуемый диапазон, фактически может быть расширен в сторону коротких длин волн; 3 - ширина АВХ в отсутствие сигнала; 6 - приведены значения для трех модификаций указанного усилителя;

7. - приведенное значение для ОУ 1713 показывает различие между 5 (1-я опция) и 6 параметрами;

8. - приведены значения для трех модификаций указанного усилителя;

11. - относительный параметр вида ЛРо(Др), где ЛР₀ - изменение максимальной выходной мощно­ сти в диапазоне Др - диапазоне возможного изменения поляризации сигнала;

12. - относительный параметр вида ДР₀(ДА,), где ДР₀ - изменение максимальной выходной мощно­ сти в диапазоне ДА, - диапазоне усиливаемых длин волн;

13. - относительный параметр вида ДРо(ДА.), где ДР₀ - изменение максимальной выходной мощно­ сти в диапазоне ДТ - рабочем температурном диапазоне;

14. - через ";" приведены значения для трех модификаций указанного усилителя или через "-" диа­ пазон его изменения;

15. - в скобках указано количество лазеров накачки, использующих данную длину волны.

Разные производители могут указывать различные наборы параметров в спецификациях ОУ, что видно из табл. 10-2, указывая те требования, которые должны соблюдаться при их изме­рении. Сопоставление параметров будут правомерны, строго говоря только при идентичности ус­ловий их измерения.