Y10T122 华为:L波段EDFA的SHB与SDP评估

更新时间:2024-05-01 12:05:07 阅读量:1017

干线传输DWDM光谱从C波段向C+L波段拓展,其中EDFA的性能评估以及优化在产业链分析的热热闹闹的。

2024OFC,华为发布L波段EDFA的SHB和SDP的测试评估数据。

SHB,叫光谱空间烧孔,这个词在光模块的激光器芯片也会用到。比如DFB的光栅作为分布式谐振腔形成驻波,实现稳定干涉。但是由于驻波的横向场(空间分布)的强度也是波动型的,不均匀,导致光子密度的波动,导致增益层增益系数的波动....,也是非线性效应(折射率与功率的函数关系)的另一种体现,形成空间烧孔现象。


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EDFA,也是需要掺铒增益光纤实现对信号的增益放大,不同的输入功率变化,也会导致增益谱的漂移。

早些年,知道DWDM有些波长没有加载业务信号时,不同的输入波长数量,光纤的总功率变化,导致增益变化。这也是SHB,空间烧孔现象。


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现在,不会出现无业务波长的通道确实的情况,会通过ASE来把无业务的波长给补上。可但是,输入功率的变化,依然会导致增益谱的略微漂移,比如EDFA输入-20dBm的功率,和+3dBm的功率,按照之前设计的GFF的增益平坦现在也不平台了的。


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所以,在不同的输入功率下,增益光谱依然会出现空间烧孔现象


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华为做的事儿,是把L波段做了评估。用的实验纤是磷铝共掺的硅酸盐玻璃的EDFA,(~~~,这个写过很多,不赘述了,总之就是磷和铝离子可以降低增益光纤在L波段吸收,提高增益),分别验证了12dBm和-6dBm两个不同信号功率对于EDFA的增益谱的变化,看下图1574nm波长,二者的增益偏差就很大。从这个角度获得增益变化曲线。


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然后再考虑SDP效应,就是泵浦波长不同,导致的增益变化,SDP和SHB对于EDFA来说是光泵浦/光放大对增益的扰动。

咱们光模块的激光器,会考虑SHB的增益扰动,不会考虑SDP的增益扰动,是源于激光器没有用光泵浦而是用的电流泵浦型,激光器也是可以分为电泵浦和光泵浦型,只是半导体激光器的PN结控制电流很方便,就采用了电泵浦。

EDFA的泵浦源是分了两段,一段是电流泵浦的半导体激光器,接着把激光器的光作为泵浦源输入到EDF的掺铒增益光纤,进行光泵浦。原因在于很难给光纤提供电流来做一段式泵浦,也不愿意直接采用电泵浦的半导体放大器,因为半导体放大芯片长度有限,增益不容易做的很高,噪声还挺大。而增益光纤可以拉来几米几十米的长度,把增益弄上去。

EDFA的泵浦源,历经了电到光,光到光。第二段就是光泵浦的说法来源。

回到主题,对于光泵浦的输入光的波长变化,导致的增益谱的漂移和扰动,就是SDP,华为测试的数据


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考虑-6dBm到12dBm,不同泵浦波长,选择14xxnm的泵浦源导致的增益失真要低一些,9xxnm的泵浦源导致的增益失真略大,不利于缓解L波段的SDP系数。


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2024-5-18号上午,聊相干通信,这一次加了一个模块之外的内容,宽谱中继放大器,聊一下C+L波段的EDFA和SOA的原理和挑战。EDFA的发展其实影响了多跨相干通信的进一步容量提升,间接影响了光模块的发展。


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