Raman szálerősítők - a hosszú távú átvitel előrehaladása
Bevezetés
A Raman Fiber Amplifier (RFA) az optikai átviteli rendszer tervezési problémáinak biztosítására szolgál, mint például az optikailag erősített középsõ távolság, a sávszélesség növelése. Az RFA nem szenved az Erbium-Dopelt Szálerősítő (EDFA) korlátaitól abban az értelemben, hogy integrálható az átviteli szálakkal, és bármilyen hullámhosszon szivattyúzható, hogy széles nyereség sávszélességet és síkképességet biztosítson különböző hullámhosszú szivattyúforrások kombinációjának felhasználásával . Az optikailag erősített hosszú távú átviteli infrastruktúrák számos lehetséges technikai fejlődését kínáló RFA az optikai jelek továbbításában elérhetővé vált.
Az RFA konfigurációi
A különböző szivattyúkonfigurációk rugalmasságot biztosítanak a rendszerben mind az elosztott, mind a csonkolt (vagy különálló) Raman erősítők számára.
Elosztott Raman erősítő
Az elosztott raman erősítő (DRA) az elmúlt években a modern optikai hálózatok, és különösen a koherens átvitel kulcsfontosságú technológiájaként jött létre. A DRA-t Raman szivattyúmodulok alkalmazásával hajtjuk végre a visszafelé konfigurálást végző számláló számára. Ebben a konfigurációban a DRA-t leggyakrabban a hagyományos EDFA erősítőkkel együtt használják, a Raman szivattyúmodul az EDFA előerősítőjeként szolgál. Sok esetben a Raman és az EDFA modulok egyetlen hibrid Raman / EDFA modulba vannak kombinálva, így csökkentve a költségeket, racionalizálva és optimalizálva a teljesítményt, és mindkét egység egységes valós idejű vezérlését érjük el.
A DRA előnyei a következők:
A transzmissziós szálak mentén elért nyereség és az erősítés megkönnyítése;
Alacsony zajszint;
Jobb optikai jel-zaj arány (OSNR);
Nem rezonáns, és bármely hullámhosszra potenciálisan nyerhető;
Az ultra széles sávszélesség-nyereség körülbelül 6 THz, széles és lapos erősítési sávszélességek, amelyek különböző szivattyúkkal különböző hullámhosszúságokon keresztül érhetők el, megnövekedett teljesítmény-költségvetési margók.
A DRA-nak azonban vannak hátrányai:
Nagyon nagy szivattyúteljesítmény szükséges;
Rossz szivattyúteljesítmény alacsonyabb teljesítményszinteken;
Gyors válaszidő, ami magasabb zajokat eredményez;
A meglévő szálrendszer súlyos fejlődése;
A hosszabb nyerési szál követelménye;
A nemlinearitások által okozott súlyos hatások.
Lumped Raman erősítő
Fontos felismerni, hogy vannak hátrányai a DRA-nak, és kísérleteztek a rost technológia fejlődésével, amely minimalizálja ezeket a problémákat. A tervezési kérdés a diszperziós kompenzációs rost (DCF) beépítése a rendszermodellbe. Ebben a konfigurációban a Raman erősítő Lumped Raman erősítő (LRA).
Különösen az LRA-t vették figyelembe a hosszú távú WDM átviteli rendszerekben. Az LRA előnyei:
Magas negatív diszperziós jellemzők, amelyek kompenzálhatják a csoportos sebesség diszperzió (GVD) és az önfázismoduláció (SPM) által a rostban indukált kromatikus és nemlineáris diszperziót.
Kis hatásos terület, így alacsonyabb szivattyúteljesítmény és magas szennyezőanyag-koncentráció a szilícium-dioxid szálban.
Az LRA-nak azonban vannak hátrányai:
A zaj korlátozhatja a 15 dB-nél nagyobb nyereségű LRA teljesítményét. Kisebb szálhosszúságok esetén az LRA zajszáma legalább 3 dB lesz a rezgésmódok termikus gerjesztése miatt.
A zaj rontja az OSNR-t, ami a vevő érzékenységi büntetését eredményezi, és így az erősítő erősítése bizonyos mértékig korlátozódik egyetlen LRA-ra.
A FOCC RFA megoldása
A FOCC egy világhírű vállalat, amely szinte az összes száloptikai hálózati megoldást kínál, beleértve a Raman erősítő megoldást is. A Fiberstore Raman erősítői széles erősítési spektrummal rendelkeznek, és az erősítési sávszélességet több hullámhosszú optikai szivattyú használatával tovább lehet bővíteni. A FOCC több éves kutatási és hálózati tesztelés után fejlesztette ki és gyártotta az FS-1550 Raman szálerősítők sorozatát, és bevezette azt az ultra hosszú távú optikai szálas CATV átvitelhez, különösen az EDFA alkalmazásokkal kombinálva. A kapcsolat indikátorainak javítása különösen nyilvánvaló, így több lapos nyereségspektrumot és magasabb OSNR-t kapunk.
Megjegyzés: Az RFA kiválasztásakor fontos szempont, hogy az erősítés által biztosított on-off Raman erősítés. Más szavakkal, a Raman által tapasztalt nyereség a Raman nélkül tapasztalt nyereséghez képest. A nyereség alakulása a szál teljes hossza mentén a decibel különbségen keresztül megoldható. A FOCC Raman-erősítőinek Raman-nyeresége 6-tól 16 dB-ig terjed.
