GFF と WDM が光ファイバー増幅器にどのように機能するか

EDFA モジュールは、光信号が一定の距離を伝送された後に光信号を回復するために、光ファイバー通信システムで一般的に使用されます。従来、この作業には電子増幅が使用され、光信号を電気信号に変換し、その信号を増幅して、更新された電気信号を光信号に戻していました。

ただし、EDFA モジュール (パッシブアンプ) はエルビウムドープファイバを使用するため、信号を光から電気に転送し、その逆に転送する必要がありません。光信号は、エルビウム原子の励起に使用される980 nmまたは1480 nmの波長で動作するレーザーによってファイバー内で増幅され、入力信号と同じ波長ではるかに弱い入力光信号によってトリガーされると、エルビウム原子が大量の光子を放出します。これにより、EDFA の出力で入力信号の増幅されたバージョンが得られます。

ほとんどの通信波長は C バンド (1520 ～ 1570 nm) または L バンド (1570 ～ 1620 nm) で動作し、信号に作用するポンプ レーザーはその正確な波長を妨害します。これは、複数の通信チャネルを受け入れるファイバーでは特に問題となります。

従来の EDFA モジュールでは、EDFA の出力信号を補正するために 1 対のフィルター コンポーネントが適用されます。 GFF は、出力される増幅信号を「平坦化」、つまり均一にするために使用されます。このフィルタは、980 nm ブロッキング (または 1480 nm ブロッキング) 波長分割マルチプレクサ (WDM) と連携して動作します。WDM は、ポンプ レーザーによって引き起こされる干渉を最小限に抑えるために使用されます。

ハイブリッド ゲイン平坦化フィルターとは何ですか?また、どのような利点がありますか?

ハイブリッド GFF は、WDM と GFF の両方の機能を 1 つのコンポーネントに組み合わせたものです。具体的には、ハイブリッド GFF は、追加のポンプ波長ブロック フィルターを必要とせずに、信号光増幅のゲインを平坦化しながら、約 980 nm または 1480 nm の範囲の光からポンプ レーザーをブロックできます。

さらに、ハイブリッド GFF は、900 nm ～ 1700 nm 帯域の他の波長を通過または遮断するように設計できます。

設計と製造の観点からは、ベース GFF も WDM も簡単なコンポーネントではないことに注意することが重要です。したがって、シングルバンドまたはマルチバンドのパフォーマンスに一切の妥協を許さず、これらを 2 つの別々のフィルターよりもコストがかからない単一のコンポーネントに組み合わせるのは、並大抵のことではありません。

ハイブリッド GFF の最も明白な利点は、大幅なコスト削減です。ハイブリッド GFF は、2 つのコンポーネントの機能を提供しながら、ベース GFF よりもわずかに高いコストがかかります。個別の WDM のコストを削減することに加えて、ハイブリッド GFF を使用すると、不要になった要素が削除されるため、システム設計の複雑さが軽減されます。

関連して、機器のサイズを縮小しようとする場合でも、同じスペース内でより多くのことを達成しようとする場合でも、個別の WDM を排除すると、EDFA およびその他の光増幅器全体の寸法がよりコンパクトになります。

定量化可能なパフォーマンス指標の点でも、ハイブリッド GFF は優れています。