Расширенный выбор волоконных усилителей: EDFA, Raman и гибридные решения

27.01.2026

Эрбиевые волоконно-оптические усилители (erbium doped fiber amplifier, EDFA) ‒ это ключевой тип оптического усилителя, который произвел революцию в волоконно-оптических системах связи. Они принимает ослабленный оптический сигнал и усиливает его напрямую, без необходимости преобразовывать в электрический сигнал и обратно.

Принцип работы EDFA

Принцип работы EDFA основан на использовании активной среды — оптического волокна, легированного ионами редкоземельного элемента эрбия (Er³⁺). Когда через такое волокно пропускается мощное излучение от лазера накачки на длинах волн 980 нм или 1480 нм, ионы эрбия переходят в возбуждённое состояние. Затем под воздействием входящего оптического сигнала в диапазоне 1530–1565 нм для C-окна или 1565–1625 нм для L-окна происходит процесс вынужденного излучения: возбуждённые ионы возвращаются в основное состояние, излучая фотоны, идентичные по частоте, фазе и направлению фотонам исходного сигнала, что приводит к его усилению. Этот процесс сопровождается минимальными искажениями и позволяет усиливать сигналы различных форматов, включая многоканальные DWDM-системы.

Принципиальная схема работы эрбиевого усилителя

Для обеспечения эффективной работы в состав EDFA также входят волоконно-оптические разветвители для объединения сигнала и накачки, оптические изоляторы для подавления обратных отражений и системы управления для стабилизации параметров. Благодаря высокой эффективности, широкой полосе усиления и низкому уровню шумов (обычно 4–6 дБ) EDFA широко применяются в магистральных и городских сетях связи, системах кабельного телевидения, научно-исследовательских установках и промышленных решениях, обеспечивая надёжную и качественную передачу данных на большие расстояния.

В обновлённом каталоге представлены эрбиевые усилители отечественного производства:

• Модель SSP-EFA-OEM предназначена для работы в C-окне длин волн, выходная оптическая мощность от 0 до 23 дБм. Доступна версия SSP-EFA-FM в форм-факторе 1U под 19” стойку.
• Волоконно-оптические усилители с выровненным спектром. Они усиливают оптический сигнал во всём рабочем диапазоне с минимальными изменениями усиления для каждой длины волны, обеспечивая ровный (плоский) спектр усиления для многоканальных систем связи без необходимости последующей спектральной коррекции.

SSP-EFA-FF-OEM – оптический усилитель на основе активного волокна, легированного ионами эрбия, предназначенный в интервале от 1527,2 до 1565,5 нм. Представлен также в форм факторе 1U под  стойку 19” – модель SSP-EFA-FF.

Эрбиевый усилитель SSP-EFA-FF-OEM с выровненным спектром

EDFA-C-GF – усилители, работающие в диапазоне 1530 - 1560 нм, выходная мощность  14 / 17 / 20 / 23 дБм.

• Приборы с возможностью плавной и точной регулировки коэффициента усиления позволяют динамически изменять уровень выходного сигнала за счет управления током накачки лазерного диода. Данная функция обеспечивает высокую гибкость настройки и низкий уровень собственных шумов устройства. Так, модель SSP-EFA-VF-OEM предназначена для работы в C-окне и рассчитана на величину мощности входного сигнала от -40 до 10 дБм. Доступна также версия для монтажа под 19” стойку.

Доступны для заказа модели от лидера в разработке и производстве высококачественных волоконно-оптических пассивных компонентов DK PHOTONICS:

• Бустерный усилитель EDFA-C-BA для длин волн от 1530 до 1565 нм, SM волокном и выходной мощностью 15 / 17 / 20 / 23 / 25 / 26 дБм и версия EDFA-C-BA-MIC в компактном корпусе. Доступна также модель EDFA-C-PM с PM волокном и EDFA-L-BA для работы на дециметровых длинах волн.

Бустерный усилитель EDFA-C-BA-MIC в компактном корпусе

• EDFA-C-PA обеспечивает предварительное усиление сигнала, длины волн от 1530 до 1565 нм, коэффициент усиления малого сигнала 35 дБ, 45 дБ.

• Линейный усилитель EDFA-C-LA, выходная оптическая мощность которого 13 / 17 / 20 / 23 / 25 / 26 дБм, тип волокна SM.

• Волоконно-оптический усилитель EDFA-C-GF с выровненным спектром, способный обеспечивать равномерную работу всей линии связи на большие расстояния без искажений и потерь в спектре. Представлен в виде предварительного (выходной мощностью 14 дБм), бустерного и линейного усилителя (выходная мощность 17 / 20 / 23 дБм).

Волоконно-оптические усилители EDFA EDFA-C-GF с выровненным спектром

• В разделе представлены также усилители высокой мощности: EDFA-C-HP-BA обеспечивает SM и PM волоконные выводы для С-диапазона, EDFA-L-HP-BA, тип волокна SM, и EDFA-L-HP-BA-PM для L-диапазона, тип волокна PM.

• Для усиления коротких импульсов в С-диапазоне может быть использована модель EDFA-C-PL. Импульсная мощность входного сигнала составляет от 1 до 10 мВт, выходного - от 1 до 1000 мВт.

Импульсный волоконно-оптический усилитель EDFA EDFA-C-PL

Рамановский усилитель ‒ это тип оптического усилителя, основанный на нелинейном эффекте вынужденного комбинационного (рамановского) рассеяния в оптоволокне. В отличие от эрбиевого усилителя (EDFA), он использует само волокно передачи в качестве усиливающей среды.

Принцип работы

Когда мощный поток фотонов проходит через прозрачную среду, большинство фотонов рассеивается упруго, не меняя энергии (релеевское рассеяние). Однако небольшая часть (примерно 1 на 10 миллиардов) испытывает неупругое рассеяние на колебательных модах молекул материала. Такой фотон сталкивается с молекулой, возбуждает её колебание и рассеивается сам, теряя часть энергии. В результате рассеянный фотон имеет более низкую частоту и увеличенную длину волны, чем падающий. Этот рассеянный свет называется стоксовой компонентой.

В основе усиления сигнала лежит вынужденный эффект рассеяния. Ситуация кардинально меняется, если в среде присутствуют две волны: мощная волна накачки и слабая сигнальная волна, причём разница их частот точно совпадает с собственной колебательной частотой материала (для кварца это ~13.2 ТГц, что соответствует сдвигу ~100 нм в диапазоне 1550 нм). В этом случае процесс из спонтанного становится вынужденным и когерентным. Фотоны накачки начинают с высокой вероятностью распадаться, порождая новые фотоны на частоте сигнала, которые абсолютно идентичны исходным сигнальным фотонам по частоте, фазе и направлению распространения. Происходит когерентное сложение полей, что и приводит к усилению мощности сигнальной волны.

Принципиальная схема работы рамановского усилителя

В обновлённом каталоге мы предлагаем распределённый рамановский усилитель FRA, способный осуществлять накачку мощностью 300 – 1400 мВт.

В разделе также представлена модель гибридного модуля HEA, который объединяет в одном компактом корпусе два типа оптических усилителей: эрбиевый (EDFA) и рамановский (FRA). Он предназначен для последовательного усиления оптического сигнала двумя разными физическими методами для достижения наилучших характеристик:

Первая ступень – рамановское усиление. Входящий ослабленный сигнал попадает в рамановскую часть усилителя.

Здесь используется явление вынужденного комбинационного (Рамановского) рассеяния. Мощные лазеры накачки (с длинами волн 1425, 1435, 1455 или 1465 нм) передают свою энергию молекулярным колебаниям оптического волокна, которые, в свою очередь, усиливают проходящий сигнальный свет. Это распределённое усиление, которое происходит непосредственно в транспортном волокне.

В результате на этом этапе достигается сверхнизкий уровень шума (Low Noise), что критически важно для качества сигнала на больших расстояниях.

Вторая ступень – эрбиевое усиление. Предварительно усиленный и "очищенный" от шума сигнал затем поступает в эрбиевую часть.

Здесь сигнал проходит через специальное волокно, легированное ионами эрбия. Лазер накачки (не указан в таблице, но обычно 980 нм или 1480 нм) "заряжает" ионы эрбия, которые затем отдают свою энергию проходящему сигналу, когерентно усиливая его.

Результат второго этапа — высокий коэффициент усиления и достижение заданной высокой выходной мощности 20 или 23 дБм.

Основные сферы применения рамановских усилителей:

Компания «Специальные Системы. Фотоника» является эксклюзивным дистрибьютором компании DK Photonics и оказывает техническую поддержку по всей линейке продукции на территории России и ЕАЭС.

Наши технические специалисты всегда готовы помочь с выбором оборудования для решения ваших задач. Для получения дополнительной информации и оформления заказа, пожалуйста, свяжитесь с нами любым удобным способом.

Возврат к списку