Optikai erősítő - EDFA (Erbium-adalékolt szálerősítő) WDM rendszerhez
Az optikai erősítők a hosszú távú adatátvitel integrált részét képezik. Az optikai erősítő legjellemzőbb jellemzője, hogy az eszköz az optikai jelet közvetlenül erősítheti anélkül, hogy a jelet elektromosvá alakítaná az erősítés előtt. Az EDFA (Erbium-adalékolt szálerősítő) az a fajta sokféle optikai erősítő, amely képes a jelerősítést elérni a hosszú távú optikai kommunikációban.
Optikai erősítő alapjai
Hosszú távú adatátvitel esetén az optikai jelet többször kell erősíteni a szálcsillapításból, a csatlakozási veszteségekből, a szálkötésekből származó veszteségek stb. villamos jel, erősítve, majd újra az optikai jelre konvertálódik. A folyamat nagyon bonyolult és költséges. Azóta az optikai erősítőt találták fel, amely közvetlenül erősítheti a jeleket, ez az eljárás lényegesen olcsóbb és száloptikai forradalmat indított el. Három száloptikai erősítő típus van: EDFA, Raman erősítő és félvezető optikai erősítő (SOA).
Mi az EDFA erősítő?
Az EDFA vagy az Erbium-adalékolt szálerősítő a WDM rendszer legelterjedtebb optikai erősítője, amely az Erbium-adalékolt szálat optikai erősítő közegként használja a jelek közvetlen javítására. Az erősítő táptalaj egy üveg optikai szál, amelyet erbiumionokkal adunk. Az erbiummal kiegészített szálerősítéses közeg 1550 nm-es szomszédságában lévő hullámhosszon erősíti meg a fényt, az optikai szálak minimális csillapítását szenvedő optikai hullámhosszakat. Az EDFA legjobban az 1530 és 1565 nm közötti tartományban működik, és alacsony zajszinttel rendelkezik, és sok hullámhosszúságot képes egyszerre erősíteni, így az optikai kommunikáció legtöbb alkalmazásához választott szálerősítő.
Három EDFA erősítő típus a DWDM kapcsolathoz
A funkciók szerint az EDFA három típusra osztható: erősítő, in-line erősítő és előerősítő.
Erősítő erősítő
Egy erősítő erősítő működik a kapcsolat átviteli oldalán, amely úgy van kialakítva, hogy erősítse az adóból kilépő jelcsatornákat a szálcsatlakozásba való belépéshez szükséges szintre. Ez nem mindig szükséges az egycsatornás kapcsolatokban, hanem a DWDM kapcsolat lényeges része, ahol a multiplexer gyengíti a jelcsatornákat. Nagy bemeneti teljesítménye, nagy kimeneti teljesítménye és közepes optikai erőssége van. A szokásos típusok 20dBm kimeneti C-sáv 40 csatorna 26dB nyereségnövelő EDFA, 16dBm kimenet C-sáv 40 csatorna 14dB nyereségfokozó EDFA és így tovább.
In-line erősítő
A DWDM összeköttetésben az átviteli összeköttetés mentén lévő közbenső pontokon egy in-line erősítő van beállítva a szálátviteli és egyéb elosztási veszteségek leküzdésére. Az optikai erősítőt a fő optikai kapcsolat két hálózati csomópontja közötti optikai erősítésre tervezték. A lineáris erősítők 80-100 km-enként helyezkednek el annak érdekében, hogy az optikai jelszint a zajszint felett maradjon. Közepes és alacsony bemeneti teljesítmény, nagy kimeneti teljesítmény, nagy optikai erősítés és alacsony zajszint.
Pre-erősítő
A DWDM kapcsolat fogadó végén egy előerősítő működik. Az előerősítőt az optikai vevő közelében lévő demultiplexer veszteségeinek kompenzálására használják. A DWDM kapcsolat vevőegységének vége előtt elhelyezett előerősítő a jelszint fokozására szolgál, mielőtt a fényképfelismerés ultra hosszú távú rendszerben zajlik, ezáltal javítva a vételi érzékenységet. Ennek viszonylag alacsony bemeneti teljesítménye, közepes kimeneti teljesítménye és közepes erőssége van.
Hogyan működik az EDFA?
Alapvetően az EDFA az EDF (Erbium doped fiber), a szivattyú lézer és a WDM kombinátor hosszúságából áll. A WDM kombinátor a jel és a szivattyú hullámhosszának kombinálására szolgál, hogy az EDF-en keresztül egyidejűleg terjedhessenek. Az alsó kép az EDFA részletesebb vázlatos diagramját mutatja.
Az optikai jel, mint például egy 1550 nm-es jel, belép egy EDFA erősítőbe a bemenetből. Az 1550nm-es jelet egy 980 nm-es szivattyú lézerrel kombinálják WDM-eszközzel. A jel és a szivattyú lézer az Erbium ionokkal adalékolt szálon áthalad. Az 1550nm-es jel erősítése a dopping Erbium ionokkal való kölcsönhatás révén. Ez a művelet fokozza a gyenge optikai jelet egy nagyobb teljesítményre, ami növeli a jelerősséget.
Miért fontos az EDFA Fiber erősítő a DWDM rendszerhez?
Napjainkban az EDFA optikai erősítője a DWDM rendszerek jelerősítő eljárásának előnyben részesített lehetősége, mivel alacsony zajszintje és érzéketlen a jelpolarizációra. Emellett az EDFA telepítése viszonylag könnyebben megvalósítható és megfizethetőbb, mint a többi jelerősítő módszerrel.
Előnyök
Az EDFA-k nagy szivattyúteljesítmény-kihasználtsággal rendelkeznek (> 50%). Közvetlenül és egyidejűleg egy széles hullámhosszúságú sávot (> 80 nm) erősítenek az 1550 nm-es tartományban, viszonylag lapos nyereséggel. A síkság növelhető az optikai szűrők erősítésével. 50 dB-t meghaladó nyereség. Alacsony zajszint a hosszú távú alkalmazásokhoz.
FOCC DWDM EDFA erősítők
A FOCC DWDM EDFA szálerősítő egy alacsony zajszintű, erősítésű, C-sávos optikai erbium-adalékolt szálerősítő, amelynek célja a DWDM optikai infrastruktúrában található távolság kiterjesztése. Ez biztosítja az ügyfelek számára, hogy akár 40 csatornát, 2,5 Gbps vagy 10Gbps optikai infrastruktúrát terjesszenek nagyobb távolságokra. Az FS háromféle DWDM EDFA-t kínál: erősítő, In-line erősítő, előerősítő több kimeneti opcióval (12dBm-35dBm).
Az EDFA mellett a Multi-Service Transport (FMT) rendszer olyan eszközöket is tartalmaz, mint az OEO, a DCM és az OLP, hogy egy hosszú távú DWDM hálózatot építsenek együtt. Továbbá személyesen megtervezzük minden egyes vevő ONT-megoldását, amely tökéletesen megfelel az egyedi igényeknek.
