利得平坦化フィルタ

Click to Enlarge
GFFE15(P)利得平坦化フィルタの設計

Click to Enlarge
増幅器EDFA100P(X)の異なる入力パワーにおいて利得平坦化フィルタGFFE15Pを取り付けたときと取り付けていないときの典型的な利得特性。青い網掛け部分は利得が平坦化される波長範囲を示しています。このフィルタは-10 dBmの入力パワーに最適化されています。フィルタを取り付けると利得の平坦度は約3 dB(赤い実線)から0.5 dB以下(赤い点線)に向上します。フィルタ無しの場合、-20 dBmの入力パワーにおける利得の平坦度は大きく変動します(緑の実線)。利得の平坦度はフィルタを1つ取り付けることで向上しますが(緑の点線)、フィルタを2つ使用すると信号はさらに平坦になります(緑の一点鎖線)。入力パワーが0 dBmでの利得スペクトル(青い実線)は、フィルタを使用しても向上しません。

特長

• Oバンドファイバ増幅器PDFA100(X)またはエルビウム添加ファイバ増幅器EDFA100xシリーズ の利得スペクトルの平坦化
• 動作波長範囲
  • GFFP13: 1270 nm～1330 nm
  • GFFE15(P): 1525 nm～1570 nm
• -10 dBmの入力パワーに最適化
• シングルモードタイプと偏波保持タイプをご用意

当社の利得平坦化フィルタはOバンド用ファイバ増幅器PDFA100(X)またはエルビウム添加ファイバ増幅器EDFA100xシリーズに対応します。増幅器PDFA100(X)用のフィルタはシングルモードファイバでご提供しています。EDFA100xシリーズ用には、EDFA100S(X)に対応するシングルモードモデル(型番GFFE15)とEDFA100P(X)に対応する偏波保持モデル(型番GFFE15P)がございます。これらのフィルタは、EDFAまたはPDFAの出力ポートに接続する製品で、利得が高い波長において信号損失を増加させることで増幅器の利得スペクトルを平坦化します。そのため、幅広いスペクトルにおいて同等の利得が必要な用途に適しています。ファイバ増幅器の利得スペクトルは入力パワーレベルに依存し、入力パワーが減少すると、利得の変動は動作波長範囲にわたって増加します。下の仕様表にある各フィルタの透過率曲線(設計値)は、PDFA100(X)またはEDFA100シリーズの利得が-10 dBmの入力パワーで平坦化するように設計されています。

利得平坦化フィルタの主な仕様の一つであるピーク-ピーク誤差関数は、透過率曲線の測定値(単位：dB)と透過率曲線の設計値(単位：dB)の差として定義されます。各フィルタの透過プロファイルと設計曲線との誤差は、規定の波長範囲にわたってこの仕様範囲内で変動します。ピーク-ピーク誤差関数は、最大誤差関数と最小誤差関数の差として定義される単一値の仕様です。この値は、下表内でdBの単位で示されています。

下表や「グラフ」タブのグラフでは、3つの入力パワー(0 dBm、-10 dBm、-20 dBm)における増幅器 PDFA100(X)の典型的な利得と波長の関係性を示しています。1278～1328 nmの波長範囲における-10 dBmの入力パワーでの利得平坦度は、フィルタ無しでは約8 dBですが、フィルタGFFE13を取り付けると1 dB以下まで向上します。同様に、同じ波長範囲における-20 dBmの入力パワーでの利得平坦度も向上します。0 dBmの入力パワーにおける増幅器PDFA100(X)の利得スペクトルの平坦度は設計の-10 dBm入力の場合よりも良いため、GFFP13を透過すると補正が効きすぎて、スペクトルは逆方向に悪化し、その結果、GFF13を透過しない場合と同様の平坦度になります。

右のグラフは、3つの異なる入力パワーレベル(0 dBm、-10 dBm、-20 dBm)における増幅器EDFA100P(X)の利得(典型値)と波長の関係を示しています。フィルタGFFE15(P)は、-10 dBmの入力時に最適な利得平坦度が得られるように設計されています(右下のグラフ参照)。1525～1560 nmの波長範囲における-10 dBmの入力パワーでの利得平坦度は、フィルタ無しでは約3 dBですが、フィルタGFFE15Pを取り付けると0.5 dB以下まで向上します。同様に、同じ波長範囲における-20 dBmの入力パワーでの利得平坦度は、フィルタを取り付けることで約8.5 dB程度から6 dB以下程度まで向上します。-20 dBmbにおける利得は、2つのフィルタを重ねることで4 dB以下の平坦度を得られます(右のグラフ参照)。2つのフィルタを接続する場合は、ナローキー用FC/APC光ファイバーアダプタADAFC3(シングルモードファイバ用)またはADAFCPM2 (偏波保持ファイバ用)のご使用をお勧めいたします。0 dBmの入力パワーレベルにおける増幅器EDFA100P(X)の利得スペクトルは、良好な平坦性を示しているため、これらのフィルタを使用してさらに改善することはできません。

Item #	GFFP13	GFFE15	GFFE15P
Wavelength Range (Click for Design Profile)	1270 nm - 1330 nma	1525 nm - 1570 nmb
Insertion Lossc	< 0.8 dB	< 0.8 dB
Peak-to-Peak Error Function	< 0.6 dB	< 0.5 dB
Polarization-Dependent Loss	< 0.1 dB	< 0.1 dB	-
Extinction Ratio	-	-	20 dB
Return Loss	> 50 dB	> 50 dB
Connector Type	FC/APC	FC/APC
Fiber Type	SMF-28 In White Ø900 μm Tubing	SMF-28 In White Ø900 μm Tubing	PM1550-XP In Blue Ø900 μm Tubing
Compatible Amplifier	PDFA100(X)	EDFA100S(X)	EDFA100P(X)
Amplifier Gain vs Wavelength

• フィルタの設計プロファイルおよび仕様は1270～1330 nmで規定されていますが、フィルタは-10 dBmの入力パワーで1278 nm～1328 nmの利得平坦度を得られるように最適化されています。
• フィルタの設計プロファイルおよび仕様は1525～1570 nmで規定されていますが、フィルタは-10 dBmの入力パワーで1525 nm～1560 nmの利得平坦度を得られるように最適化されています(右のグラフ参照)。
• 挿入損失は、設計プロファイル内での透過率が最大になる波長で規定されています(例：上のDesign Profileグラフでは0 dB)。

Oバンド用増幅器PDFA100(X)用利得平坦化フィルタ

Click to Enlarge
利得平坦化フィルタGFFP13の設計プロファイル。増幅器PDFA100(X)の利得が-10 dBmの入力パワーにおいて平坦化する設計です。こちらは複数のPDFAユニットの平均利得スペクトルに基づいて設計されています。個々のPDFAユニットの利得スペクトルがわずかに異なるスペクトルを示した場合、理想的な応答から逸脱する場合があります。

Click to Enlarge
増幅器PDFA100(X)の異なる入力パワーにおいて利得平坦化フィルタGFFP13を取り付けたときと取り付けていないときの平均的な利得特性。青い網掛け部分は利得が平坦化される波長範囲を示しています。このフィルタは-10 dBmの入力パワーに最適化されています。フィルタを取り付けると利得の平坦度は約8 dB(赤い実線)から1 dB以下(赤い点線)に向上します。-20 dBmの入力パワーにおける利得平坦度も上記のとおり向上します。0 dBmの入力パワーにおける利得平坦度(青い実線)はフィルタによって過剰に補正され、その結果、フィルタ無しの場合と同様の平坦度になります(青い点線)。

利得平坦化フィルタ、エルビウム添加ファイバ増幅器EDFA100xシリーズ用

Click to Enlarge
利得平坦化フィルタGFFE15(P)の設計プロファイル。増幅器EDFA100xシリーズの利得が-10 dBmの入力パワーにおいて平坦化する設計です。

Click to Enlarge
増幅器EDFA100P(X)の異なる入力パワーにおいて利得平坦化フィルタGFFE15Pを取り付けたときと取り付けていないときの典型的な利得特性。青い網掛け部分は利得が平坦化される波長範囲を示しています。このフィルタは-10 dBmの入力パワーに最適化されています。フィルタを取り付けると利得の平坦度は約3 dB(赤い実線)から0.5 dB以下(赤い点線)に向上します。フィルタ無しの場合、-20 dBmの入力パワーにおける利得の平坦度は大きく変動します(緑の実線)。利得の平坦度はフィルタを1つ取り付けることで向上しますが(緑の点線)、フィルタを2つ使用すると信号はさらに平坦になります(緑の一点鎖線)。入力パワーが0 dBmでの利得スペクトル(青い実線)は、フィルタを使用しても向上しません。