تقویت کننده نوری - EDFA (تقویت کننده الیاف فیبر) برای سیستم WDM
تقویت کننده های نوری به عنوان بخشی یکپارچه از انتقال داده های طولانی حمل می شوند. برجسته ترین ویژگی تقویت کننده نوری این است که دستگاه می تواند سیگنال نوری را به طور مستقیم بدون نیاز به تبدیل سیگنال به یک الکتریکی قبل از تقویت تقویت کند. EDFA (تقویت کننده الیاف اپیوم) یک نوع از بسیاری از تقویت کننده های مختلف نوری است که می تواند تقویت سیگنال را در ارتباطات نوری طولانی مدت به دست آورد.
مبانی نوری تقویت کننده
هنگام انتقال بیش از حد از راه دور، سیگنال نوری باید چندین بار در طول تقویت می شود به دلیل از دست دادن سیگنال از افت ولتاژ، تلفات اتصالات، تلفات فیلیپسینگ، و غیره. قبل از اختراع نوری، سیگنال نوری ابتدا باید تبدیل شود سیگنال الکتریکی، تقویت شده و سپس دوباره به سیگنال نوری تبدیل می شود. این فرایند بسیار پیچیده و گران است تقویت کننده نوری از آن زمان به بعد اختراع شده است که می تواند سیگنال ها را به طور مستقیم تقویت کند، این فرآیند به طور قابل توجهی ارزان تر است و یک انقلاب فیبر نوری را آغاز کرد. سه نوع تقویت کننده فیبر نوری وجود دارد: EDFA، آمپلی فایر Raman و تقویت کننده نوری نیمه هادی (SOA).
EDFA تقویت کننده چیست؟
EDFA، یا تقویت کننده الیاف اپیویو، بیشترین تقویت کننده نوری در سیستم WDM است که از فیبرهای دوبعدی Erbium به عنوان وسیله تقویت نوری برای افزایش سیگنال استفاده می کند. این تقویت کننده یک فیبر نوری شیشه ای است که دارای یون های اربیوم است. ابعاد برش فیبرهای اربیوم، نور را در طول موجی که در محدوده 1550 نانومتر است، تقویت می کند. طول موج های نوری که با حداقل ضعف در فیبرهای نوری رنج می برند. EDFA بهترین کار را در محدوده 1530 تا 1565 نانومتر دارد و دارای سر و صدای کم است و می تواند طول موج های بسیاری را به طور همزمان تقویت کند و این باعث تقویت کننده فیبر برای اکثر برنامه های کاربردی در ارتباطات نوری می شود.
سه نوع تقویت کننده EDFA برای اتصال DWDM
با توجه به توابع، EDFA را می توان به سه نوع تقسیم کرد: تقویت کننده تقویت کننده، تقویت کننده در خط و پیش تقویت کننده.
تقویت کننده تقویت کننده
تقویت کننده تقویت کننده در سمت انتقال لینک عمل می کند، طراحی شده برای تقویت کانال های سیگنال خروج از فرستنده به سطح مورد نیاز برای راه اندازی به لینک فیبر. این همیشه در لینک های تک کانال مورد نیاز است، اما بخش مهمی در لینک DWDM است که در آن چندکاره کانال های سیگنال را کاهش می دهد. این قدرت ورودی بالا، قدرت خروجی بالا و افزایش نوری متوسط است. انواع معمول 20dBm خروجی C باند 40 کانال 26dB افزایش تقویت کننده EDFA، خروجی 16dBm C باند 40 کانال 14dB افزایش تقویت کننده EDFA و غیره.
درون خط تقویت کننده
یک تقویت کننده در خط به طور کلی در نقاط میانی در امتداد لینک انتقال در لینک DWDM برای غلبه بر انتقال فیبر و دیگر تلفات توزیع تنظیم می شود. تقویت کننده خط نوری برای تقویت نوری بین دو گره شبکه در لینک اصلی نوری طراحی شده است. تقویت کننده های درون خطی هر 80-100 کیلومتر قرار می گیرند تا اطمینان حاصل شود که سطح سیگنال نوری بالاتر از سطح نویز است. این ویژگی دارای قدرت ورودی متوسط تا پایین، قدرت خروجی بالا، افزایش نوری بالا و رقم کم نویز است.
پیش تقویت کننده
پیش تقویت کننده در انتهای دریافت یک پیوند DWDM عمل می کند. پیش تقویت کننده برای جبران خسارات در یک ضریب نفوذگر در نزدیکی گیرنده نوری استفاده می شود. قبل از پایان گیرنده DWDM، قبل از تقویت کننده برای بالا بردن سطح سیگنال قبل از تشخیص عکس در یک سیستم حمل و نقل بسیار طولانی عمل می کند، بنابراین حساسیت دریافت را بهبود می دهد. این قدرت ورودی نسبتا کم است، قدرت خروجی متوسط و افزایش متوسط.
چگونه EDFA کار می کند؟
اساسا، EDFA شامل طول EDF (الیاف دوگانه اربیوم)، یک لیزر پمپ و ترکیبی از WDM می باشد. ترکیبی از WDM برای ترکیب سیگنال و طول موج پمپ است، به طوری که آنها می توانند به طور همزمان از طریق EDF پخش شوند. تصویر پایین تر نشان می دهد نمودار دقیق تر از EDFA.
سیگنال نوری، مانند یک سیگنال 1550 نانومتری، از یک ورودی تقویت کننده EDFA وارد می شود. سیگنال 1550 نانومتر با یک لیزر پمپ 980 نانومتری با یک دستگاه WDM ترکیب شده است. سیگنال و پمپ لیزر را از طریق طول فیبر که با یون های اربیوم به هم متصل می شوند عبور می دهد. سیگنال 1550 نانومتر از طریق تعامل با یونهای اپیوم دوپینگ تقویت می شود. این عمل یک سیگنال نوری ضعیف را به قدرت بالاتر تقویت می کند و موجب تقویت قدرت سیگنال می شود.
چرا تقویت کننده فیبر EDFA برای سیستم DWDM ضروری است؟
امروزه، تقویت کننده نوری EDFA به عنوان یک گزینه ترجیحی برای روش تقویت سیگنال برای سیستم های DWDM به دلیل کم بودن نویز و غیر حساس به سیگنال قطبی شدن افزایش می یابد. علاوه بر این، اعزام EDFA نسبت به سایر روش های تقویت سیگنال نسبتا ساده تر و مقرون به صرفه تر است.
مزایای
EDFA دارای توان مصرفی پمپ بالا (> 50٪) به طور مستقیم و به طور همزمان یک باند طول موج گسترده (> 80nm) در ناحیه 1550 نانومتر با افزایش نسبتا صاف تقویت می کند. Flatness را می توان با استفاده از فیلترهای نوری به صورت صاف کردن بهبود داد. افزایش بیش از 50 دسی بل. رقم کم نویز مناسب برای برنامه های کاربردی طولانی است.
FOCC DWDM EDFA تقویت کننده ها
تقویت کننده فیبر FOCC DWDM EDFA یک تقویت کننده فیبر نوری اربیوم نوری C-band با ضخامت کم است که برای گسترش فاصله در زیرساخت های نوری DWDM طراحی شده است. این امکان را برای مشتریان فراهم می کند تا در فاصله های زیاد تا 40 کانال، 2.5Gbps یا 10Gbps زیرساخت های نوری را گسترش دهند. FS فراهم می کند سه نوع تقویت کننده تقویت کننده DWDM EDFA-تقویت کننده در خط، پیش تقویت کننده با چند گزینه خروجی (12dBm-35dBm).
علاوه بر EDFA، سیستم حمل و نقل چند خدمات (FMT) همچنین شامل دستگاه های دیگر مانند OEO، DCM و OLP برای ساخت یک شبکه DWDM بلند مدت با هم هستند. علاوه بر این، ما شخصا هر راه حل ONT مشتری را که به نیازهای خاص طراحی شده است طراحی می کنیم.
