随着空间数据流量的不断增加,空间光通信受到越来越多的关注,作为持续开发高速光学空间网络努力的一部分,尼康和JAXA一直在开发用于调制连续波信号的单横模10 W保偏Er/Yb共掺光纤(EYDF)放大器。我们已经完成了工程模型(EM)的开发,并计划在2024年作为国际空间站光通信系统的一部分演示该放大器。EM放大器具有三级反向泵浦结构,带有抗辐射的EYDF。它还包括泵浦激光二极管和功率监控光电二极管以避免寄生激光,这两者都已被证实具有足够的抗辐射能力,以及控制驱动电路。整体尺寸为300毫米×380毫米×76毫米,重6.3公斤。在标准温度和压力条件(STP:室温,1 个大气压)下,当信号输入为 -3 dBm 时,EM 放大器在总泵浦功率为 34 W 时实现了 10 W 的光输出功率。总电插效率达到 10.1%。在 STP 下,放大器在 10 W 下实现了 2000 小时的运行时间。我们进行了机械振动测试和工作热真空测试,以确保放大器作为太空组件的可靠性。在工作温度范围的上限和下限 ± 0 和 + 50 °C 下,输出功率和偏振消光比 (PER) 分别为 > 10 W 和 > 16 dB,而放大增益或 PER 没有任何下降。
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