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980/1550nm 波長分割マルチプレクサ (WDM)

2021-07-21

980/1550nm 波長分割マルチプレクサ (WDM) は、エルビウム添加ファイバーレーザーおよび増幅器の重要なコンポーネントです。 980/1550nm WDM は、主にシングルモードファイバー (SMF) で作られ、巻線融着テーパリング方式で作られています。光ファイバー通信およびセンシング技術の発展、ならびに偏波保持ファイバー、PMF サーキュレータおよびアイソレータの開発の成功により、PMF および偏波保持デバイスを使用してサブシステム内の光伝送の偏波特性をパッケージ化するシステムがますます増えています。

ファイバーレーザーの偏光安定した出力と照射雰囲気を実現するため。システム内の伝送デバイスである WDM は、FBT タイプであるため、1550nm ポートでの高性能の偏波保持特性が必要です。さらに、FBT タイプのカプラは、低損失、良好な温度安定性、頑丈な構造、簡単な製造プロセスという特徴を備えています。したがって、FBT タイプの 980/1550nm PMF WDM は、PMF レーザーおよび増幅器の開発の要件となっています。

980nm ポンプ光源の出力はほとんどが非偏光です。光源の出力ファイバーと一致させるために、980nm ポートは HI1060 SMF を使用し、1550nm ポートは横方向の簡単な結合とマッチング PMF を使用します。 PMF の応力ゾーンがファイバ間のエネルギー結合に影響を与えるのを防ぐために、2 つのファイバの FBT の前に、PMF の速軸が 2 つのファイバのコア接続と一致するように調整されます。レーザー光はファイバコーン内を伝播し、ファイバコーンの直径は大から小に変化し、コア反転モードのモードフィールド半径は小から大に変化します。ファイバコアの正規化周波数が特定のレベルに低下すると、導波モード伝送に対するファイバコアの閉じ込め効果が大幅に減少します。この時点で、光場のエネルギーの大部分がクラッド内を透過し、空気または他の屈折と相互作用します。元のファイバークラッドよりも屈折率が低い媒体は、不規則な導波路を形成します。導波路の直径が変化すると、モード間で結合が発生し、光パワーが 2 番目のコーンでの結合係数と結合長に従って分配され、結合されてデバイスの追加損失となります。

980nmと1550nmの間の間隔が広いため、それらの結合係数も大きく異なるため、カプラーの波長分割多重の実装が容易になります。火炎温度と延伸速度を適切に選択すると、FBT は特定の結合メカニズムを獲得し、1550nm の光はファイバー間でエネルギー結合され、光エネルギーが交換されて PMF に再結合され、980nm の光はほぼ完全に SMF に結合され、これを備えたデバイスこの機能は 980/1550nm WDM として使用できます。

980/1550nm 波長分割マルチプレクサ WDM は、1550nm 波長で 0.2db の挿入損失、32db のアイソレーション、22.8db の消光比を備えています。これにより、完全な偏波維持ファイバシステムの偏波特性と低損失が保証されます。波長 980nm で挿入損失 0.2db、アイソレーション 14.8db です。 PMF WDM の開発は、PMF レーザーと増幅器の偏波安定性の問題を解決することに成功し、広河県のレーザーと増幅器の開発に重要な役割を果たしました。

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