EDFA原理性能、生產工藝及失效原因分析

IEDFA原理性能、生產工藝及失效原因分析要數IIABSTRACTandpractical,butlargelylimitstheapplications.InordertomakethedistanceofdataetionIII ABSTRACT Ⅱ 2光放大技術概述 32.1光放大技術發(fā)展概況 3 2.4基本光放大器的組態(tài) 4 .5.1EDFA放大的能級機理 4… .5.3EDFA摻雜物及原因分析 52.6本章小結 5 3.2.1摻鉺光纖(EDF) 63.2.2光耦合器(WDM) 73.2.3光隔離器(ISO) 7 3.4本章小結 9 IV 6.2.1EDFA失效模式一 256.2.2EDFA失效模式二 256.2.3EDFA失效模式三 266.2.4EDFA失效模式四 276.2.5EDFA失效模式五 276.2.6EDFA失效模式六 27 EDFA1生中繼不再經過光-電轉換。特別是摻餌光纖放大器使信號光在光纖中直接得到增強和DFA 陜西科技大學畢業(yè)論文(設計說明書)2A電信公司電信公司信號總端 EDFA32光放大技術概述展概況a；提提供信號信號放大和分配板卡產品珠海市客戶端江門市客戶端信號接收客戶端圖2-1EDFA的應用圖通信中很多相關的最新進展(如孤子系統(tǒng)及廣域和廣播多通道系統(tǒng))可追溯到與光放大光放大器可被想象成是一個具有反饋機制的激光器(增益介質)，其被激發(fā)的載流們也都在系統(tǒng)中引入加性噪聲(方差=2)。各種放大器需要一定形式的外功率源以提供放大所需的能量。電放大器需要一個電壓源，而光放大器需要電流源(或光源)。 陜西科技大學畢業(yè)論文(設計說明書)4的產生光放大器的組態(tài)第一種組態(tài)是將光放大器直接放在激光器發(fā)射機的后面做功率放大器或后置放大到機譜特性 EDFA5。小結插插頭陜西科技大學畢業(yè)論文(設計說明書)6EDFAEDFA光學模塊輸出PIN溫度傳感器A/DD/A泵浦源溫控RS232接口±5V電路模塊輸出光接口輸入光接口告警顯示9針D型插座泵浦源圖3-1EDFA的基本結構3.2.1摻鉺光纖(EDF)rS EDFA7質決定，鉺離子起主導作用，摻Er3+濃度及在纖芯中的分布等對EDFA的特性有很大影屬泵3.2.2光耦合器(WDM)不可少的組成部分，它將絕大多數的信號光與泵浦光合路于EDF中。也就是0.98um或1.48um的泵浦光和1.55um的信號光必須一起攝入摻鉺光纖中，一對介質進行泵浦和使信mnm陜西科技大學畢業(yè)論文(設計說明書)8源側，從而既保護了光源又使系統(tǒng)工作穩(wěn)定。要求隔離度在40dB以上，插3.2.4光濾波器(OpticalFilter)為了防止系統(tǒng)的性能退化，光濾波器是必需的。放大器發(fā)出的寬帶ASE輻射將產生自發(fā)PumpingSupplynm)、染料激光器(665nm)及半導體激光器(807nm、980nm、1480nm)。但由于在807nmArdB上的增益，需要的入纖泵浦功率大于100mw，且Ar+圖3-3泵浦內部結構圖 EDFA9態(tài)亞穩(wěn)態(tài)泵浦光子信號光子信號光子受激輻射光子Er3+rd00k00dnh1h21kkkkdnh1h21kkkkt12(3-3)分別為鉺離子摻雜濃度、下能級和上能級的粒子數密度；σ和σ分別為鉺離子aKeK的受激吸收與受激發(fā)射截面；τ為鉺離子的熒光壽命；i為第K束光的歸一化光強度。K陜西科技大學畢業(yè)論文(設計說明書)10圖PD光信號轉化為模擬電信號，再AD器根據電信號PD監(jiān)控電路(PDMonitorCircuit)：圖4-2對數放大電路(AD8305)EDFA11圖4-1跨阻放大電路AVCCR22810.0K-C14210-C14210UFC141PD1+330R23033012A12AGNDU59200KU59200K12123456789R9R236100OHMAGNDR2341.00MR2331.0K/0OHMPD1P8,C145R2401.0KR2419.09KVREFCOMM3IREFCOMM2INPTCOMM1VSUMVOUTVNEG1SCALVNEG2BFINVPOSVLOGC154C154C1471000PFC1C1471000PFC148AGNDR2449.09K1000PF1000PFAGNDAGNDAGND 陜西科技大學畢業(yè)論文(設計說明書)121.3系統(tǒng)的原理分析器4.2泵浦驅動系統(tǒng)驅動電路功能a)電源開關的干擾；b)上電或斷電過程引起的浪涌；c)激光器管腳接觸不良或控制過快；d)與半導體激光器并聯電容的放電產生過電流；e噪聲導致的浪涌；Da)濾波與緩啟動(關斷)電路的設計b)半導體激光器的穩(wěn)流電路設計阻滑動端在滑動過程中接觸不良，從而引發(fā)浪涌造成損害。陜西科技大學畢業(yè)論文(設計說明書)14LD3泵浦驅動的原理分析a)輸出光功率，半導體激光器的輸出功率隨驅動電流呈線性增長，但不能超過其額定值。一般輸出功率都根據實際光路的要求來確定，并不是越大越好。c)閾值電流，半導體激光器的驅動電流大于某一個值時，諧振腔才會產生振蕩，d)光功率穩(wěn)定度，激光器輸出功率會隨著時間的變化而變化，經過一段時間后激光器輸出值的變化值成為光功率穩(wěn)定度，變化量越低表明輸出功率越穩(wěn)定。4.3溫控系統(tǒng)溫控電路功能計 陜西科技大學畢業(yè)論文(設計說明書)16為了取得這一工作點，就需要在PID的正端設置一可調電壓，使得溫控電路的輸出提供給半導體制冷器的電流產生的制冷效應正好可以使半導體激光器工作在所予置溫度。送到PID的負輸入端，使得正負輸入端的電位差發(fā)生變化，其輸出相應產生變化，經半導體致冷器(ThermoelectricCooler)是利用半導體材料的珀爾帖效應制成的。，一Micropelt公司是一個代表。其采用最先進的薄膜技術，并使用MEMS(微電機系統(tǒng))進4.4本章小結5EDFA的工藝及相關參數控制主要器件功能介紹aPUMP；bEDF是能使光信號通過后起到放大作用的d)PD：即光電轉換器，主要作用是將光信號轉換為電信號，以識別光信號的強度eCoupler合區(qū)發(fā)生耦合，并進行再分2工藝流程1項目實施 陜西科技大學畢業(yè)論文(設計說明書)18gDVTTestCustomerInspectionNOYESNPIMFG所屬工所屬工序模塊配料模塊配料模塊配料動作名稱器件分線模塊配料配料系統(tǒng)錄入 A器件彎腳模塊組裝模塊組裝模塊組裝模塊組裝組裝系統(tǒng)錄入模塊組裝粘光纖夾模塊盤盒無源光路盤盒模塊盤盒盤盒系統(tǒng)錄入模塊盤盒模塊盤盒模塊盤盒無源光路測試模塊盤盒鉺纖熔接模塊盤盒封裝系統(tǒng)錄入模塊盤盒預定標/調纖模塊測試預定標系統(tǒng)錄入模塊測試模塊封裝模塊盤盒封裝系統(tǒng)錄入模塊盤盒模塊測試預定標系統(tǒng)錄入模塊測試通光測試模塊測試拍照確認模塊測試盒蓋安裝模塊測試插損回損測試模塊測試常溫測試模塊測試圖5-3模塊測試圖1陜西科技大學畢業(yè)論文(設計說明書)20單項測試高低溫測試EEPROM寫入預定標系統(tǒng)錄入連接器端面檢查測試系統(tǒng)錄入包裝系統(tǒng)錄入模塊包裝1模塊包裝2模塊終檢包裝系統(tǒng)錄入鍵測試架構模塊測試模塊測試模塊測試模塊測試模塊測試模塊測試模塊包裝模塊包裝模塊包裝模塊包裝模塊包裝模塊包裝圖5-4模塊測試圖2增益與噪聲系數控制增益控制。a2]dpdz=g(z)p(z)(5-2)在光纖長度上進行積分并令始端功率為Pin，則得到陜西科技大學畢業(yè)論文(設計說明書)22G=in(5-3)(5-4)(5-5)0如果己知增益系g(z)，則可求出放大器的增益G。三能級系統(tǒng)的增益系數為g(z)=g(1+II)=g(1+PP)0s0s(5-6)g是由泵浦強度決定的增益系數。由于增益飽和現象，隨著信號功率的增加，增益0001sb)小信號增益G00010飽和功率用Ps表示(圖4-5)[13]。通常激光器所用的三能級速率方程模型也適用于EDFA，out 10inout隨著輸入信號功率的增加，n單調增加，G單調下降，噪聲指數則在迅速增加之前 陜西科技大學畢業(yè)論文(設計說明書)24NFdB器總是希望它有盡可能低的噪聲系數。4本章小結 B析我們在做WH25及WH30主板的生產及樣品調試的過程中發(fā)現光耦(U58)會存在損mAmA。我們使用的幾處從 陜西科技大學畢業(yè)論文(設計說明書)26和保險絲以及一個限流電阻.長時間的過壓導致，后對電路進行分析發(fā)現D29(1.5SMC91AT3G)的參數選擇的不是太 led 陜西科技大學畢業(yè)論文(設計說明書)28*******t3.1Wereleasedatemporaryfirmwareversion9.98tocustomer,thisversionprint“PWR”陜西科技大學畢業(yè)論文(設計說明書)30ntedrBlu