Cad a Dhéanann an Aimplitheoir Optúil EDFA 1550nm cnámh droma Líonraí Snáithíní Nua-Aimseartha?

Cad is Aimplitheoir Optúil EDFA 1550nm ann agus Cén Fáth a Bhfuil Tábhacht ag an Tonnfhad?

Is aimplitheoir optúil é EDFA — Amplifier Snáithín Dópáilte Erbium — a threisíonn cumhacht na gcomharthaí solais a thaistealaíonn trí líonra snáthoptaice gan iad a thiontú go foirm leictreach ar dtús. Tarlaíonn an t-aimpliú go hiomlán sa réimse optúil: déantar cuid de shnáithín shilice atá dópáilte le hiain eirbiam a phumpáil le solas léasair, go hiondúil ag 980 nm nó 1480 nm, rud a spreagann na hadaimh eirbiam go dtí staid fuinnimh níos airde. Nuair a théann fótóin chomhartha ag 1550 nm tríd an snáithín gníomhach seo, spreagann siad na hiain éirbiam corraithe chun fótóin chomhionanna a scaoileadh — an tonnfhad céanna, an chéim chéanna, an treo céanna — a tháirgeann gnóthachan trí astú spreagtha. Is é an toradh ná próiseas trédhearcach aimplithe a fhéadfaidh comharthaí a mhéadú 20 go 40 dB le figiúirí torainn chomh híseal le 3 go 5 dB.

Níl an tonnfhad 1550 nm treallach. Tá sé suite i lár na bhfuinneoga tarchuir C-bhanna (1530–1565 nm) agus L-bhanna (1565–1625 nm), mar a léiríonn snáithín shilice caighdeánach aonmhód an maolú is ísle - thart ar 0.2 dB/km. Ciallaíonn sé seo go dtaistealaíonn comharthaí ag 1550 nm níos faide sula mbíonn gá le aimpliú ná le haon tonnfhad eile sa raon infridhearg. Is é comhtharlú speictream gnóthachan buaic erbium leis an bhfuinneog tarchurtha ísealchaillteanais seo a d'fhág go raibh teicneolaíocht EDFA claochlaitheach le haghaidh cumarsáide optúla cianaistir, agus is é an fáth go bhfuil aimplitheoirí 1550 nm EDFA an chomhpháirt ghníomhach is mó i líonraí snáithíní cnámh droma ar fud an domhain.

Conas a Oibríonn EDFA 1550nm: Ailtireacht Inmheánach

Is é croí aon EDFA 1550 nm an snáithín dópáilte erbium (EDF) é féin - cuid coiled de shnáithín déanta go speisialta idir 5 agus 30 méadar ar fad de ghnáth, le tiúchain ian erbium rialaithe go cúramach le linn déantúsaíochta preform chun an sprioc-chomhéifeacht gnóthachain a bhaint amach. Déantar an EDF a splicadh isteach sa chonair chomhartha agus é a chomhphumpáil nó a fhrithphumpáil le léasair caidéil leathsheoltóra ardchumhachta. Is éard atá i gceist leis an rogha idir caidéalú comhiomadaithe (ar aghaidh) ag 980 nm agus caidéalaíocht fhrithioldaithe (siar) ag 1480 nm comhbhabhtáil: táirgeann caidéalú 980 nm figiúirí torainn níos ísle, rud a fhágann gur fearr é don chéad chéim aimpliúcháin tar éis réise fada; Tá caidéalú 1480 nm níos éifeachtaí i dtéarmaí comhshó cumhachta caidéil-go-comhartha agus is minic a úsáidtear é i bhfoirmíochtaí aimplitheoirí teanndáileog agus in-líne.

Nascann cúplóir ilphléacsála roinne tonnfhad (WDM) na tonnfhaid caidéil agus comhartha isteach ar an snáithín céanna sula dtéann siad isteach san EDF. Cuireann aonrúchán a chuirtear ag an ionchur cosc ​​ar sholas frithchaite ó dhíchobhsú a dhéanamh ar an meán gnóthachain nó ar fhoinsí léasair in aghaidh an tsrutha. Déanann an dara aonraitheoir ag na bloic aschuir astaíocht spontáineach a aimpliú (ASE) ó iomadú siar isteach sa líonra. Áiríonn go leor aonad tráchtála scagaire gnóthachan-leacaithe (GFF) - scagaire éighníomhach atá deartha go cúramach a chúitíonn speictream gnóthachain neamh-éide erbium, ag cinntiú go bhfaigheann gach cainéal WDM laistigh den bhanda C aimpliú comhionann a bheag nó a mhór. Gan gnóthachan a leá, dhéanfaí cainéil in aice le 1532 nm agus 1550 nm a mhéadú níos láidre ná cainéil in aice le himill an bhanna, ag carnadh tilt gnóthachain a chomhdhúile thar ilchéimeanna aimplitheoirí i gcóras cianaistir.

Príomh-Chomhpháirteanna Inmheánacha de chuid EDFA 1550nm

• Snáithín Dópáilte Erbium (EDF): An meán gnóthachan gníomhach. Cinneann fad, tiúchan dópála, agus croí-chéimseata comhéifeacht gnóthachain, cumhacht sáithiúcháin, agus tréithe torainn an aimplitheoir.
• Dé-óid Laser Pump: De ghnáth léasair aonmhód 980 nm nó 1480 nm le cumhacht aschurtha ó 50 mW go dtí os cionn 500 mW ag brath ar an ngnóthachan sprice agus sonraíocht an chumhachta aschuir.
• Cúplóir WDM: Comhcheanglaíonn sé caidéil agus comhartha ar shnáithín amháin le caillteanas íosta ionsáite ag an dá thonnfhad, de ghnáth níos lú ná 0.5 dB ar an gcosán comhartha.
• Aonraitheoirí Optúla: Curtha ag ionchur agus aschuir chun léasairiú seadánacha a chosc agus chun comhpháirteanna cóngaracha a chosaint ó ASE nó frithchaitheamh atá ag iomadú siar.
• Scagaire Gnóthachan Leacaithe (GFF): Gné chaillteanais thonnfhad-roghnach a chothromaíonn gnóthachan trasna an bhanna C, atá riachtanach do chórais DWDM ilchainéil.
• Tapáil Cúplóirí agus Fótabhrait: Monatóireacht a dhéanamh ar leibhéil cumhachta ionchuir agus aschuir, rud a chumasaíonn lúba aiseolais um rialú gnóthachan uathoibríoch (AGC) nó rialaithe leibhéal uathoibríoch (ALC).
• Leictreonaic Rialaithe: Sruth léasair caidéil a rialáil chun gnóthachan seasta nó cumhacht aschurtha seasta a choinneáil, agus aláraim agus teiliméadracht a sholáthar trí chomhéadain bhainistíochta mar I²C, RS-232, nó SNMP thar Ethernet.

Cumraíochtaí Aimplitheoirí EDFA: teanndáileog, inlíne agus réamhaimplitheoir

Déantar EDFAanna 1550 nm a imscaradh i dtrí shuíomh ar leith laistigh de nasc snáithíneach, agus cuireann gach suíomh ceanglais éagsúla ar phríomh-pharaiméadair an amplifier. Tá sé ríthábhachtach na cumraíochtaí seo a thuiscint chun an t-aonad ceart a roghnú do ról líonra ar leith.

Tá aimplitheoirí teanndáileog deartha chun an chumhacht is airde is féidir a sheoladh isteach i réise fada snáithíní. Faigheann siad comhartha dea-oiriúnaithe ón tarchuradóir agus caithfidh siad sáithiú go héifeachtach chun cumhachtaí aschuir de 20 dBm nó níos mó a sheachadadh isteach sa snáithín. Toisc go bhfuil an cóimheas comhartha-go-torann ag dul isteach sa teanndáileog ard, tá figiúr measartha torainn - go hiondúil 5 go 7 dB - inghlactha. Ní mór d’aimplitheoirí inlíne gnóthachan a chothromú i gcoinne carnadh torainn, ós rud é go gcuireann gach ILA as a chéile i slabhra torann ASE a chomhdhúileann feadh an naisc. Tá na riachtanais torainn is déine ag réamhaimplitheoirí toisc go bhfaigheann siad na comharthaí is laige - iad siúd a thaistil an réise iomlán ón aimplitheoir deiridh - agus ní mór dóibh iad a mhéadú go dtí leibhéal is féidir leis an nglacadóir a phróiseáil le cóimheas comhartha-go-torann optúil leordhóthanach (OSNR).

Príomh-Sonraíochtaí Feidhmíochta agus Cad is brí leo go praiticiúil

Agus bileoga sonraí 1550 nm EDFA á meas, feictear go comhsheasmhach roinnt paraiméadair agus teastaíonn léirmhíniú cruinn chun comparáid bhailí a dhéanamh idir táirgí.

Déanann Gnóthachan (dB) cur síos ar an gcóimheas idir cumhacht comhartha aschuir agus cumhacht comhartha ionchuir, arna shloinneadh go logartamach. Iolraíonn aimplitheoir gnóthachan 30 dB cumhacht an chomhartha faoi fhachtóir 1,000. Mar sin féin, níl brí leis an bhfigiúr gnóthachain ach amháin i gcomhthéacs an raoin chumhachta ionchuir ar a bhfuil sé sonraithe — tarlaíonn comhbhrú gnóthachain de réir mar a mhéadaítear an chumhacht ionchuir agus de réir mar a dhruideann an t-aimplitheoir sáithiúchán, mar sin deimhnigh i gcónaí an bhfuil feidhm ag an ngnóthachan sonraithe ag coinníollacha comharthaí beaga (líneacha) nó ag an bpointe cumhachta aschuir rátáilte.

Déanann Fíor Torainn (NF, dB) an díghrádú ar an gcóimheas comhartha-go-torann de bharr an phróisis aimplithe a chainníochtú. Is é 3 dB an figiúr torainn íosta teoiriciúil d'aimplitheoir optúil atá neamh-íogair ó thaobh céime, a fhreagraíonn don teorainn chandamach atá socraithe ag astú spontáineach. Baineann EDFAanna praiticiúla 1550 nm amach figiúirí torainn de 3.5 go 5 dB le haghaidh cumraíochtaí réamhamplifier agus 5 go 7 dB le haghaidh cumraíochtaí teanndáileog. I slabhra amplifier cascáideach, tá an córas iomlán OSNR faoi cheannas ranníocaíocht torainn an chéad aimplitheoir - agus is é sin an fáth go bhfuil níos mó tábhachta ag baint le íoslaghdú NF ag an gcéad chéim ná ag céimeanna ina dhiaidh sin.

Is é Sáithiúchán Cumhachta Aschuir (Psat, dBm) an chumhacht aschurtha uasta is féidir leis an aimplitheoir a sheachadadh sula dtosaíonn gnóthachan ag comhbhrú go suntasach. I gcás feidhmchláir teanndáileog DWDM a iompraíonn go leor cainéal ag an am céanna, roinntear an chumhacht aschuir iomlán i measc na gcainéal go léir - seachadann teanndáileog 23 dBm a iompraíonn 40 cainéal thart ar 7 dBm in aghaidh an chainéil. Fíoraigh go bhfuil an chumhacht in aghaidh an chainéil ag an aschur amplifier comhoiriúnach le tairseacha neamhlíneachta snáithíní agus rátálacha cumhachta comhpháirteanna iartheachtacha.

Feidhmchláir Phríomhúla d'Aimplitheoirí EDFA 1550nm

• Tarchur Fada agus Tarchur Ultra-Fada: Úsáideann cáblaí fomhuirí agus líonraí cnámh droma talún slabhraí EDFA cascáideacha — uaireanta na céadta aimplitheoirí i sraithe — chun 100G, 400G, agus thar acmhainn a iompar thar na mílte ciliméadar gan athghiniúint leictreach.
• Líonraí Meitreo agus Réigiúnacha DWDM: Déanann EDFAanna inlíne cúiteamh as an gcaillteanas carntha ar réisí snáithíní, ilphléacsóirí, lasca, agus nóid bhreiseáin i líonraí limistéir uirbeacha, rud a ligeann d’oibreoirí a raon a leathnú agus bealaí a chur leis gan bonneagar snáithíní nua a úsáid.
• CATV agus Dáileadh Snáithín go dtí an Baile (FTTH): Méadaíonn EDFAanna teanndáileog ard-aschuir ag 30 dBm agus os a chionn comharthaí optúla le sruth sula roinntear iad thar chrainn scoilteora éighníomhacha mhóra optúla, rud a ligeann do tharchuradóir aonair freastal ar na céadta nó na mílte síntiúsóir in ailtireachtaí HFC agus GPON.
• Braiteadh Optúil agus LIDAR: Úsáidtear aimplitheoirí pulsed 1550 nm EDFA chun aschur léasair síl a threisiú i gcórais LIDAR fadraoin, braite fuaimiúil dáilte (DAS) feadh píblínte agus iarnróid, agus córais cheistiúcháin ghríl Bragg snáithíneach áit a dtugann tonnfhad 1550 nm oibriú sábháilte don tsúil ag buaicchumhachtaí ard.
• Tástáil agus Tomhas: Feidhmíonn EDFAanna gnóthachain inathraithe mar fhoinsí cumhachta optúla rialaithe i socruithe tástála comhpháirteanna, tástáil corrlaigh OSNR, agus tréithriú íogaireachta glacadóra, ag soláthar comharthaí glana aimplithe ar fud an C-bhanna le leibhéil aschuir atá inchoigeartaithe go beacht.

Ag Roghnú an 1550nm Ceart EDFA: Seicliosta Praiticiúil

Ag sonrú a 1550 nm EDFA is éard atá i gceist le fíor-imscaradh paraiméadair an amplifier a mheaitseáil leis na ceanglais bhuiséid naisc seachas an t-aonad gnóthachain is airde nó an t-aonad cumhachta is airde atá ar fáil a roghnú. Má dhéantar róthiomáint ar EDFA thar a raon cumhachta ionchuir rátáilte is cúis le comhbhrú gnóthachain agus díghrádaíonn sé OSNR; íslíonn é a oibriú ag leibhéal ionchuir ró-íseal cumhacht an chaidéil agus méadaíonn sé déine coibhneasta torainn san aschur.

Tosaigh tríd an gcaillteanas réise a ríomh - an caillteanas ionsáite iomlán i dB ó aschur an aimplitheoir go dtí an chéad ionchur eile aimplitheoir, cuntas a thabhairt ar mhaolú snáithíní ag 0.2 dB/km, caillteanais cónascaire agus splice, agus cailliúint ionsáite aon chomhpháirteanna éighníomhacha ar nós ROADManna, lasca optúla, nó painéil paiste snáithíní sa chonair. Caithfidh gnóthachan an aimplitheoir inlíne a bheith cothrom leis an gcaillteanas réise seo ar a laghad chun leibhéal na comhartha a choinneáil tríd an nasc. Cuir corrlach leis le haghaidh aosaithe agus deisigh splices, go hiondúil 3 go 6 dB ag brath ar chaighdeáin dearaidh líonra.

Maidir le feidhmchláir DWDM, deimhnigh go gclúdaíonn bandaleithead oibriúcháin an EDFA na bealaí imlonnaithe go léir agus go bhfuil an tsonraíocht maola ghnóthachain — go hiondúil ±0.5 go ±1.5 dB trasna an bhanda C — daingean go leor chun cosc ​​a chur ar turais chumhachta cainéal ó charnadh go leibhéil do-ghlactha thar líon na gcéimeanna amplifier sa chonair. Tá carnadh tilt gnóthachain ar cheann de na cúiseanna is coitianta le corrlach laghdaithe i gcórais DWDM suiteáilte, agus is beagnach i gcónaí é inrianaithe ar ais go dtí sonraíocht neamhleor gnóthachain Maoile ag an gcéim roghnúcháin aimplitheoirí.