ألياف أحادية الترددليزر DFB
تصميم المسار البصري
يبلغ الطول الموجي المركزي لليزر الألياف الضوئية التقليدي ذي التغذية المرتدة الموزعة 1550.16 نانومتر، ونسبة الرفض الجانبي أكبر من 40 ديسيبل. مع العلم أن عرض الخط عند 20 ديسيبل لـليزر الألياف DFBإذا كان ترددها 69.8 كيلوهرتز، فمن المعروف أن عرض خطها عند 3 ديسيبل هو 3.49 كيلوهرتز.
وصف المسار البصري
1. نظام ليزر أحادي التردد
يتكون المسار البصري من مكونات بصرية سلبية مثل مضخم بطول موجي 976 نانومترليزريتكون النظام من محزز إزاحة الطور π، وألياف مشبعة بالإربيوم، ومضاعف تقسيم الطول الموجي. ويعتمد مبدأ عمله على إخراج ضوء الضخ الناتج عن ليزر الضخ عند طول موجي 976 نانومتر، ثم تقسيمه إلى مسارين. يمر 20% من ضوء الضخ عبر طرف 980 نانومتر لمضاعف تقسيم الطول الموجي 1550/980 نانومتر، ويدخل إلى محزز إزاحة الطور π. بعد مروره عبر عازل الألياف، يتم توصيل ليزر مصدر البذرة الناتج بطرف 1550 نانومتر لمضاعف تقسيم الطول الموجي 1550/980 نانومتر. أما 80% من ضوء الضخ، فيتم توجيهها عبر مضاعف تقسيم الطول الموجي 1550/980 نانومتر إلى ألياف مشبعة بالإربيوم بطول 2 متر لتبادل الطاقة، مما يحقق تضخيم طاقة الليزر.
أخيرًا، يتم الحصول على خرج الليزر عبر مُحوِّل إشارة. يُوصَّل خرج الليزر على التوالي بجهاز مطياف (OSA) ومقياس القدرة الضوئية (PM) لمراقبة طيف خرج الليزر وقدرة الليزر. جميع مكونات المسار البصري للنظام بأكمله موصولة بواسطة جهاز لحام ألياف ضوئية، مما يُحقق بنية نظام ألياف ضوئية بالكامل بطول تجويف يبلغ حوالي 10 أمتار. تتكون حلقة نظام قياس عرض الخط من الأجهزة التالية: مُقترنان للألياف الضوئية بقدرة 3 ديسيبل، وخط تأخير من الألياف الضوئية أحادي النمط SM-28e بطول 50 كم، وتردد 40 ميجاهرتز.مُعدِّل صوتي بصريبالإضافة إلىكاشف ضوئيوجهاز تحليل الطيف.
2. معلمات الجهاز:
EDF: طول الموجة التشغيلية في النطاق C، والفتحة العددية هي 0.23، وذروة الامتصاص هي 1532 نانومتر، والقيمة النموذجية هي 33 ديسيبل/متر، وفقدان اللحام هو 0.2 ديسيبل.
واقي المضخة: يمكنه توفير الحماية للمضخة في نطاق 800 إلى 2000 نانومتر، بطول موجي مركزي يبلغ 976 نانومتر وقدرة معالجة طاقة تبلغ 1 واط.
موصل الألياف الضوئية: يُستخدم لتوزيع أو دمج طاقة الإشارة الضوئية. موصل ألياف ضوئية 1×2، بنسبة تقسيم 20:80%، وطول موجة تشغيل 976 نانومتر، أحادي النمط.
مُضاعِف تقسيم الطول الموجي: يُحقق دمج وتقسيم إشارتين ضوئيتين بطولين موجيين مختلفين، 980/1550 نانومتر WDM. الألياف المستخدمة في طرف الضخ هي Hi1060، بينما الألياف المستخدمة في الطرف المشترك وطرف الإشارة هي SMF-28e.
عازل الألياف البصرية: يمنع مصدر الضوء من التأثر سلبًا بالضوء المنعكس للخلف، بطول موجة تشغيل يبلغ 1550 نانومتر، وعازل ثنائي القطب، وقوة بصرية قصوى تبلغ 1 واط.
تاريخ النشر: 8 سبتمبر 2025