Wzmacniacz optyczny - EDFA (wzmacniacz światłowodowy domieszkowany erbem) dla systemu WDM
Wzmacniacze optyczne służą jako zintegrowana część długodystansowej transmisji danych. Najważniejszą cechą wzmacniacza optycznego jest to, że urządzenie może bezpośrednio wzmacniać sygnał optyczny bez konieczności przekształcania sygnału na sygnał elektryczny przed wzmocnieniem. EDFA (wzmacniacz światłowodowy domieszkowany erbem) to jeden z wielu różnych wzmacniaczy optycznych, które mogą uzyskać wzmocnienie sygnału w dłuższej perspektywie komunikacji optycznej.
Podstawy wzmacniacza optycznego
Podczas transmisji na duże odległości sygnał optyczny musi być wzmacniany wiele razy między sobą ze względu na utratę sygnału z tłumienia światłowodu, straty łączności, straty splicingu światłowodów itp. Przed wynalezieniem wzmacniacza optycznego sygnał optyczny musi być najpierw przekształcony w sygnał elektryczny, wzmocniony, a następnie ponownie przetworzony na sygnał optyczny. Proces jest bardzo skomplikowany i kosztowny. Od tego czasu opracowano wzmacniacz optyczny, który może bezpośrednio wzmacniać sygnały, proces ten jest znacznie tańszy i rozpoczął rewolucję światłowodową. Istnieją trzy typy wzmacniaczy światłowodowych: EDFA, wzmacniacz Ramana i półprzewodnikowy wzmacniacz optyczny (SOA).
Co to jest wzmacniacz EDFA?
EDFA, czyli wzmacniacz światłowodowy domieszkowany erbem, jest najbardziej rozpowszechnionym wzmacniaczem optycznym w systemie WDM, który wykorzystuje światłowód domieszkowany erbem jako optyczne medium wzmacniające, aby bezpośrednio wzmacniać sygnały. Czynnikiem wzmacniającym jest szklane włókno optyczne domieszkowane jonami erbu. Medium światłowodowe domieszkowane erbem wzmacnia światło o długościach fal w sąsiedztwie 1550 nm - długości fali optycznej, które ulegają minimalnemu tłumieniu w światłowodach. EDFA działa najlepiej w zakresie od 1530 do 1565 nm i ma niski poziom szumów i może wzmacniać wiele długości fal jednocześnie, co czyni go wzmacniaczem światłowodowym z wyboru w większości zastosowań w komunikacji optycznej.
Trzy typy wzmacniaczy EDFA do połączeń DWDM
Zgodnie z funkcjami EDFA można podzielić na trzy typy: wzmacniacz wspomagający, wzmacniacz liniowy i przedwzmacniacz.
Wzmacniacz Booster
Wzmacniacz wspomagający działa po stronie transmisyjnej łącza, przeznaczonej do wzmacniania kanałów sygnałowych wychodzących z nadajnika do poziomu wymaganego do uruchomienia w łączu światłowodowym. Nie zawsze jest wymagany w łączach jednokanałowych, ale jest istotną częścią łącza DWDM, gdzie multiplekser tłumi kanały sygnałowe. Ma wysoką moc wejściową, wysoką moc wyjściową i średnie wzmocnienie optyczne. Typowe typy to 20dBm Wyjście pasma C 40 Kanały 26dB Wzmocnienie wzmocnienia EDFA, 16dBm Wyjście pasma C 40 Kanały 14dB Wzmocnienie wzmocnienia EDFA i tak dalej.
Wzmacniacz liniowy
Wzmacniacz liniowy jest zwykle ustawiany w punktach pośrednich wzdłuż łącza transmisyjnego w łączu DWDM, aby przezwyciężyć transmisję światłowodową i inne straty dystrybucji. Wzmacniacz linii optycznych jest przeznaczony do wzmocnienia optycznego między dwoma węzłami sieci na głównym łączu optycznym. Wzmacniacze liniowe są umieszczane co 80-100 km, aby zapewnić, że poziom sygnału optycznego pozostaje powyżej poziomu szumu. Charakteryzuje się średnią lub niską mocą wejściową, wysoką mocą wyjściową, wysokim zyskiem optycznym i niskim poziomem szumów.
Przedwzmacniacz
Przedwzmacniacz działa na końcu odbiorczym łącza DWDM. Przedwzmacniacz służy do kompensacji strat w demultiplekserze w pobliżu odbiornika optycznego. Umieszczony przed końcem łącza DWDM, przedwzmacniacz działa w celu zwiększenia poziomu sygnału przed wykryciem zdjęcia w systemie o bardzo długim zasięgu, co poprawia czułość odbioru. Ma stosunkowo niską moc wejściową, średnią moc wyjściową i średni zysk.
Jak działa EDFA?
Zasadniczo EDFA składa się z długości EDF (włókna domieszkowanego erbem), lasera pompowego i sumatora WDM. Sumator WDM służy do łączenia długości fali sygnału i pompy, tak aby mogły się rozprzestrzeniać jednocześnie przez EDF. Dolny obraz przedstawia bardziej szczegółowy schemat EDFA.
Sygnał optyczny, taki jak sygnał 1550 nm, wchodzi do wzmacniacza EDFA z wejścia. Sygnał 1550 nm jest łączony z laserem pompy 980 nm z urządzeniem WDM. Sygnał i laser pompy przepływają przez długość włókna domieszkowanego jonami erbu. Sygnał 1550 nm jest wzmacniany poprzez interakcję z dopingującymi jonami erbu. Działanie to wzmacnia słaby sygnał optyczny do wyższej mocy, co zwiększa siłę sygnału.
Dlaczego wzmacniacz światłowodowy EDFA jest niezbędny dla systemu DWDM?
Obecnie wzmacniacz optyczny EDFA rośnie jako preferowana metoda wzmacniania sygnału w systemach DWDM, ze względu na jego niski poziom szumów i niewrażliwość na polaryzację sygnału. Poza tym wdrożenie EDFA jest stosunkowo łatwiejsze do zrealizowania i tańsze w porównaniu z innymi metodami wzmacniania sygnału.
Zalety
EDFA mają wysokie wykorzystanie mocy pompy (> 50%) Bezpośrednio i jednocześnie wzmacniają szerokie pasmo długości fali (> 80 nm) w regionie 1550 nm, ze względnie płaskim zyskiem. Płaskość można poprawić za pomocą filtrów optycznych spłaszczających wzmocnienie. Zyskaj ponad 50 dB. Niski poziom hałasu odpowiedni do zastosowań na długich trasach.
Wzmacniacze FOCC DWDM EDFA
FOCC DWDM EDFA wzmacniacz światłowodowy jest niskoszumnym wzmacniaczem światłowodowym z domieszką pasma C i domieszkowanym erbem, mającym na celu zwiększenie odległości w infrastrukturze optycznej DWDM. Zapewnia klientom możliwość rozszerzenia do 40 kanałów, 2,5 Gb / s lub 10 Gb / s infrastruktury optycznej na większe odległości. FS oferuje trzy typy DWDM EDFA - Booster Amplifier, In-line Amplifier, Pre-amplifier z kilkoma opcjami wyjścia (12dBm-35dBm).
Oprócz EDFA, system Multi-Service Transport (FMT) obejmuje również inne urządzenia, takie jak OEO, DCM i OLP, które razem tworzą długodystansową sieć DWDM. Ponadto osobiście zaprojektujemy rozwiązanie ONT każdego klienta idealnie dostosowane do konkretnych potrzeb.
