专访中国电科二十三所：EDFA产品迈向航天快车道

10/11/2021，EDFA是二十世纪九十年代诞生的重要光器件，它具有增益高、噪声小、偏振不敏感、输出功率大、能补偿光纤的衰耗，延长传输中继距离，补偿光功率分配带来的衰耗，产品广泛应用于光纤通信系统和光纤CATV系统，它的应用被视为光纤通信发展的一个里程碑。近日，光纤在线编辑有幸采访了中国电子科技集团公司第二十三研究所（以下简称二十三所）光电传输系统事业部金操帆主任。


光纤在线编辑与二十三研究所光电传输系统事业部主任金操帆先生（左）

关键元器件国产化布局民用市场 
   金主任表示，二十三所从事光纤激光放大领域研究已有20余年，是国内较早开展全光纤激光、放大器相关产品研制的单位之一，还是中国电子元件行业协会光电线缆及光器件分会理事长单位、全国电子设备用高频电缆及连接器标准化技术委员会（TC190）主任委员单位和国际电工委员会IEC TC46、TC86技术委员会国内归口单位。历年来，二十三所先后承接各类科研重点课题几十项，在小型化、多通道、高可靠特种激光放大类产品的研发能力以及技术攻关能力处于国内领先地位，典型产品耐辐照光纤放大器各项技术指标均处于国内领先地位，该产品在不牺牲性能的情况下以低成本方案对信号光提供稳定的高增益输出，从而为严苛环境下的空间光通信系统提供解决方案。目前，二十三所的EDFA产品包括：超小型光纤放大器、大功率光纤放大器、低噪声光纤放大器、耐辐照光纤放大器、保偏光纤放大器、SOA半导体光纤放大器、宽温光纤放大器、四通道光纤放大器、拉曼光纤放大器、功分器模块等等，产品均通过第三方检测平台的各项试验。产品不仅性能稳定可靠，还受到广大用户的好评，产品已大批量在航空航天等专用领域应用，民用市场近两年已经开始布局并也取得阶段性进展。2017年初，二十三所通过所内资源垂直整合，逐步形成了以高增益有源光纤为代表的全国产化光放大产品解决方案，同时开始向民用市场布局。二十三所光传输业务非常广泛，包括无源器件、光纤光缆、连接器组件等产品线非常齐全，国产化成度也极高。以光纤放大为代表的有源产品于2019年正式向民口企业小批量交付并全部通过验收，二十三所在民口市场的成功，标志着国产化产品已被国内主流系统制造商所认可，也标志着二十三所在管理、控制、设计、制造能力方面跃上了一个新台阶。
 
光纤放大器主要优势
   目前，光放大器技术主要有三类：掺稀土类光放大器（如掺铒光纤放大器EDFA、掺镨光纤放大器PDFA、掺铥光纤放大器TDFA等）；半导体光放大器（SOA等）；非线性效应光放大器（拉曼放大器、布里渊放大器等）。光放大器的主流是掺铒光纤放大器（EDFA），以掺铒光纤为增益介质，利用980nm和1480nm泵浦作为泵浦光源，使铒离子Er3+粒子数反转，信号光入射使亚稳态Er3+粒子受激辐射，产生信号放大，在1525nm-1565nm有较宽的发射峰。EDFA适用于C波段和L波段，可同时放大多个波长即信道，因其具有速率透明、大增益、大带宽、低噪声、高功率等特点，使其成为光通信低损耗窗口理想的光放大器。从应用方面看，EDFA有单波长、多波长之分。近年来小型化、宽带化，多通道集成化的EDFA成为发展趋势。二十三所的小型化、低噪音、大功率光纤放大器服务于我国航天航空、广电、电信和科研机构EDFA市场20余年。其中航空航天等专用网络市场占据主要市场份额；这些都是基于二十三所自身的三项优势：第一拥有完整的从光纤预制棒到拉纤的工艺和生产平台，二十三所的光纤国产化生产水平目前可以与国内外主流企业对标；第二光纤放大器所需的有源光纤及有源无源光器件可实现100%国产化；第三光纤放大器和光纤无源器件具备出色的大增益、大带宽、低噪声、高功率是二十三所走向民口关键的技术，二十三所的EDFA产品分为C波段和L波段两种波段，范围涵盖1528~1607nm、低噪声的放大可实现-45dB输入、高功率保偏功率可高达10W以上，我们的这些技术主要针对未来6G、卫星光互连场景需求下的小型化高速率的各种需求，金主任介绍道。

   二十三所在光放大器系列产品上积累深耕20多年，成为专网领域放大器最大供应商之一，未来随着5G在终端模块、6G，卫星光互连方面的技术优势，二十三所将紧跟未来技术发展紧握市场脉搏，为专网客户提供更加优质的产品与服务。