Оптичен усилвател - EDFA (усилвател с влакно с ербий) за WDM система
Оптичните усилватели служат като част от предаването на данни на дълги разстояния. Най-забележителната характеристика на оптичния усилвател е, че устройството може да усилва оптичния сигнал директно, без да е необходимо да преобразува сигнала в електрически преди усилването. EDFA (Erbium-Doped Fiber Amplifier) е един от многото различни оптични усилватели, които могат да постигнат усилване на сигнала при дългосрочна оптична комуникация.
Основи на оптичния усилвател
При предаване на дълги разстояния оптичният сигнал трябва да се усилва многократно между загубата на сигнала от затихването на влакната, загубите на свързване, загубите на сплайсинг фибри и т.н. електрически сигнал, усилва се и след това отново се превръща обратно в оптичен сигнал. Процесът е много сложен и скъп. Оптическият усилвател оттогава е изобретен, че може да усилва сигналите директно, този процес е значително по-евтин и е започнал оптична революция. Има три вида оптични усилватели: EDFA, Raman усилвател и полупроводников оптичен усилвател (SOA).
Какво е усилвател на EDFA?
EDFA, или усилвател с оптично усилване с ербий, е най-широко използваният оптичен усилвател в WDM системата, който използва фибри с добавки от ербий като оптично усилващо средство за директно усилване на сигналите. Усилващата среда е стъклено оптично влакно, легирано с ербиеви йони. Материалът с усилване на ербиевото усилване на светлината усилва светлината при дължини на вълните, които са в съседство с 1550 nm - оптичните дължини на вълните, които изпитват минимално затихване в оптичните влакна. EDFA работи най-добре в диапазона от 1530 до 1565 nm и притежава ниско ниво на шум и може да усилва много дължини на вълните едновременно, което го прави избор на оптичен усилвател за повечето приложения в оптичните комуникации.
Три вида усилватели на EDFA за DWDM свързаност
Според функциите, EDFA може да се раздели на три типа: усилвател, вграден усилвател и предварително усилвател.
Бустер усилвател
На предавателната страна на връзката работи усилвател за усилване, предназначен да усилва сигналните канали, излизащи от предавателя, до нивото, необходимо за пускане в оптичната връзка. Това не винаги се изисква в един канал връзки, но е съществена част в DWDM връзка, където мултиплексорът отслабва сигналните канали. Той има висока входна мощност, висока изходна мощност и средно оптично усилване. Често срещаните типове са 20dBm изходна C-лента 40 канали 26dB усилваща усилвателна EDFA, 16dBm изходна C-лента 40 канали 14dB усилващ EDFA и така нататък.
Вграден усилвател
Един линеен усилвател обикновено се поставя в междинни точки по линията на предаване в DWDM връзка, за да се преодолеят загубите при предаване на влакна и други разпределителни загуби. Оптичният линеен усилвател е предназначен за оптично усилване между две мрежови възли на основната оптична връзка. Вградените усилватели се поставят на всеки 80-100 км, за да се гарантира, че нивото на оптичния сигнал остава над нивото на шума. Той разполага със средна до ниска входна мощност, висока изходна мощност, високо оптично усилване и ниско ниво на шума.
Pre-усилвател
Предварителният усилвател работи на приемащия край на DWDM връзка. Предварителният усилвател се използва за компенсиране на загуби в демултиплексор близо до оптичния приемник. Поставен преди края на приемника на DWDM връзката, предварителният усилвател работи за повишаване на нивото на сигнала, преди да се открие фотографската система в ултра-дълги разстояния, с което се подобрява чувствителността на приемане. Той има относително ниска входна мощност, средна изходна мощност и средно усилване.
Как работи EDFA?
По принцип, EDFA се състои от дължина на EDF (ербиево легирани влакна), помпа лазер и WDM комбинатор. WDM комбинатор е за комбиниране на дължината на вълната на сигнала и помпата, така че те могат да се разпространяват едновременно чрез EDF. Долната картина показва по-подробна схематична диаграма на EDFA.
Оптичният сигнал, като например 1550nm сигнал, влиза в усилвателя на EDFA от входа. Сигналът 1550nm се комбинира с 980nm лазер с WDM устройство. Сигналът и лазерът на помпата преминават през дължина от влакна, легирани с ербиеви йони. Сигналът 1550nm се усилва чрез взаимодействие с допиращите йони на ербия. Това действие усилва слаб оптичен сигнал към по-висока мощност, като по този начин увеличава силата на сигнала.
Защо оптичен усилвател EDFA е от съществено значение за DWDM системата?
Днес, оптичния усилвател EDFA се издига като предпочитана опция за метод за усилване на сигнала за DWDM системи, поради ниското ниво на шум и нечувствителност към поляризация на сигнала. Освен това, разгръщането на EDFA е относително по-лесно за реализиране и по-достъпно в сравнение с други методи за усилване на сигнала.
Предимства
EDFAs имат висока степен на използване на мощността на помпата (> 50%) Директно и едновременно усилват широка лента с дължина на вълната (> 80nm) в 1550 nm област, с относително плоско усилване. Равномерността може да бъде подобрена чрез оптични филтри за усилване. Усилване над 50 dB. Нисък шум, подходящ за приложения на дълги разстояния.
Усилватели FOCC DWDM EDFA
FOCC DWDM EDFA усилвател с ниско ниво на шум, оптично усилен усилвател с оптично ербиево усилващо устройство, разработен за увеличаване на разстоянието в DWDM оптичната инфраструктура. Тя предоставя на клиентите възможност да разширят до 40 канала, 2.5Gbps или 10Gbps оптична инфраструктура на по-големи разстояния. FS осигурява три вида DWDM EDFA - бустер усилвател, вграден усилвател, предварително усилвател с няколко възможности за изход (12dBm-35dBm).
Освен EDFA, системата Multi-Service Transport (FMT) включва и други устройства като OEO, DCM и OLP за изграждане на DWDM мрежа на дълги разстояния. Освен това ние лично ще проектираме ONT решението на всеки клиент, перфектно съобразено с конкретните нужди.
