Amplificatore ottico - EDFA (amplificatore a fibra drogata con erbio) per sistema WDM
Gli amplificatori ottici servono come parte integrante della trasmissione di dati a lungo raggio. La caratteristica più importante dell'amplificatore ottico è che il dispositivo può amplificare direttamente il segnale ottico senza la necessità di convertire il segnale in uno elettrico prima di amplificarlo. EDFA (Amplificatore a fibra drogata con Erbio) è l'unico tipo di molti amplificatori ottici diversi in grado di raggiungere l'amplificazione del segnale rispetto alla comunicazione ottica a lungo termine.
Nozioni di base sull'amplificatore ottico
In caso di trasmissione su lunga distanza, il segnale ottico deve essere amplificato più volte a causa della perdita di segnale dall'attenuazione della fibra, perdite di connettività, perdite di splicing della fibra, ecc. Prima che l'amplificatore ottico venga inventato, il segnale ottico deve essere prima convertito in segnale elettrico, amplificato e quindi riconvertito in segnale ottico. Il processo è molto complicato e costoso. Da allora è stato inventato un amplificatore ottico in grado di amplificare direttamente i segnali, questo processo è significativamente più economico e ha avviato una rivoluzione in fibra ottica. Esistono tre tipi di amplificatori a fibra ottica: EDFA, amplificatore Raman e amplificatore ottico a semiconduttore (SOA).
Cos'è l'amplificatore EDFA?
EDFA, o amplificatore a fibra drogata con Erbio, è l'amplificatore ottico più utilizzato nel sistema WDM che utilizza la fibra drogata con Erbio come mezzo di amplificazione ottica per migliorare direttamente i segnali. Il mezzo di amplificazione è una fibra ottica di vetro drogata con ioni di erbio. Il mezzo di guadagno in fibra drogato con erbio amplifica la luce a lunghezze d'onda che si trovano a circa 1550 nm, le lunghezze d'onda ottiche che subiscono attenuazione minima nelle fibre ottiche. EDFA funziona al meglio nell'intervallo da 1530 a 1565 nm e possiede un basso livello di rumore e può amplificare molte lunghezze d'onda simultaneamente, rendendolo l'amplificatore in fibra di scelta per la maggior parte delle applicazioni nelle comunicazioni ottiche.
Tre tipi di amplificatori EDFA per connettività DWDM
In base alle funzioni, EDFA può essere suddiviso in tre tipi: amplificatore booster, amplificatore in linea e preamplificatore.
Amplificatore di amplificazione
Un amplificatore di booster opera sul lato di trasmissione del collegamento, progettato per amplificare i canali di segnale che escono dal trasmettitore al livello richiesto per il lancio nel collegamento in fibra. Non è sempre richiesto nei collegamenti a canale singolo, ma è una parte essenziale nel collegamento DWDM in cui il multiplexer attenua i canali di segnale. Ha un'elevata potenza in ingresso, un'elevata potenza in uscita e un guadagno ottico medio. I tipi comuni sono 20dBm Uscita C-band 40 canali 26dB Gain Booster EDFA, 16dBm Uscita C-band 40 canali 14dB Gain Booster EDFA e così via.
Amplificatore in linea
Un amplificatore in linea è generalmente impostato in punti intermedi lungo il collegamento di trasmissione in un collegamento DWDM per superare la trasmissione della fibra e altre perdite di distribuzione. L'amplificatore di linea ottica è progettato per l'amplificazione ottica tra due nodi di rete sul collegamento ottico principale. Gli amplificatori in linea sono posizionati ogni 80-100 km per garantire che il livello del segnale ottico rimanga al di sopra della soglia del rumore. Presenta una potenza di ingresso da media a bassa, un'alta potenza in uscita, un elevato guadagno ottico e una figura a basso rumore.
Pre-amplificatore
Un preamplificatore funziona all'estremità ricevente di un collegamento DWDM. Il preamplificatore viene utilizzato per compensare le perdite in un demultiplexer vicino al ricevitore ottico. Posizionato davanti all'estremità ricevitore del collegamento DWDM, il preamplificatore lavora per migliorare il livello del segnale prima che il rilevamento foto avvenga in un sistema ultra-lungo raggio, migliorando così la sensibilità di ricezione. Ha una potenza di ingresso relativamente bassa, una potenza di uscita media e un guadagno medio.
Come funziona EDFA?
Fondamentalmente, l'EDFA consiste di una lunghezza di EDF (fibra drogata con Erbio), un laser a pompa e un combinatore WDM. Il combinatore WDM serve a combinare la lunghezza d'onda del segnale e della pompa, in modo che possano propagarsi simultaneamente attraverso l'EDF. L'immagine in basso mostra un diagramma schematico più dettagliato di EDFA.
Il segnale ottico, ad esempio un segnale a 1550 nm, immette un amplificatore EDFA dall'ingresso. Il segnale da 1550 nm è combinato con un laser a pompa da 980 nm con un dispositivo WDM. Il segnale e il laser della pompa attraversano una lunghezza di fibra drogata con ioni di erbio. Il segnale da 1550 nm è amplificato dall'interazione con gli ioni Erbio. Questa azione amplifica un segnale ottico debole a una potenza più elevata, aumentando la potenza del segnale.
Perché l'amplificatore in fibra EDFA è essenziale per il sistema DWDM?
Oggigiorno, l'amplificatore ottico EDFA aumenta come opzione preferibile per il metodo di amplificazione del segnale per i sistemi DWDM, a causa del suo basso rumore e insensibile alla polarizzazione del segnale. Inoltre, l'implementazione di EDFA è relativamente più semplice da realizzare e più economica rispetto ad altri metodi di amplificazione del segnale.
vantaggi
Gli EDFA hanno un'elevata utilizzazione della potenza della pompa (> 50%) Amplificazione diretta e simultanea di un'ampia banda di lunghezza d'onda (> 80 nm) nella regione di 1550 nm, con un guadagno relativamente piatto. La planarità può essere migliorata mediante filtri ottici appiattiti. Guadagno superiore a 50 dB. Figura a basso rumore adatta per applicazioni a lungo raggio.
FOCC DWDM EDFA Amplificatori
L'amplificatore FOCC DWDM EDFA è un amplificatore in fibra di erbio con drogaggio ottico a banda C a basso rumore, con guadagno appiattito progettato per estendere la distanza nell'infrastruttura ottica DWDM. Offre ai clienti la possibilità di estendere fino a 40 canali, infrastruttura ottica da 2,5 Gbps o 10 Gbps su distanze maggiori. FS fornisce tre tipi di EDF DWDM: amplificatore booster, amplificatore in linea, preamplificatore con diverse opzioni di uscita (12 dBm-35 dBm).
Oltre a EDFA, il sistema FMT (Multi-Service Transport) include anche altri dispositivi come OEO, DCM e OLP per costruire insieme una rete DWDM a lungo raggio. Inoltre, progetteremo personalmente la soluzione ONT di ogni cliente perfettamente su misura per esigenze specifiche.
