1550NM EDFA szálas erősítő: Az optikai kommunikációs hálózat kulcsfontosságú technológiája és jövőbeli fejlesztése

A modern optikai kommunikációs rendszerekben a távolsági átvitel optikai jeleinek csillapítási problémájának leküzdése érdekében az optikai erősítők használata vált a mainstream technológiává. Közülük a 1550 nm-es EDFA (Erbium-adalékolt szálas erősítő) a leggyakoribb és széles körben használt. Mivel az 1550 nm-es hullámhossz az optikai szálkommunikáció alacsony veszteségű ablakában található, az EDFA technológia jelentősen megnövelheti a jelátviteli távolságot, és kulcsfontosságú eszközévé válhat az optikai kommunikációs hálózatokban.
Az EDFA egy optikai erősítő, amely erbium-adalékolt szálon (EDF) alapul. Alapvető működési alapelve az, hogy az erbium-adalékolt ionokat szivattyú lézereken keresztül izgatja, hogy a bemeneti optikai jeleket az 1550 nm-es hullámhossz-tartományon belül felerősítse. A konkrét folyamat a következő:
A szivattyú gerjesztése: Az EDFA általában 980 nm vagy 1480nm szivattyú lézert használ az energia biztosításához.
Energiaszint-átmenet: A szivattyú fény gerjeszti az erbium-adalékolt ionokat, ami az alapállapotból a nagy energiaszintre való áttérést okozza, és gerjesztett állapotban marad.
Stimulált sugárzási amplifikáció: Amikor a bemeneti 1550 nm-es jelfény áthalad az erbium-adalékolt roston, akkor a gerjesztett erbium-adalékolt ionok stimulált sugárzással fotonokat bocsátanak ki, ezáltal javítva a jel fény intenzitását és elérve az optikai jelerősítést.
Az EDFA ezen optikai amplifikációs mechanizmusa nem követeli meg, hogy a jelet elektromos jelzé alakítsák, tehát a nagy nyereség, az alacsony zaj és a szélessávú erősítés előnyei vannak, és nagyon alkalmas a nagy kapacitású optikai kommunikációs rendszerekhez.
Nagy nyereség és nagy telített kimeneti teljesítmény
Az EDFA nagy nyereséget biztosít az 1550 nm-es hullámhossz-tartományban (általában 20-40dB-ig), ami hatékonyan kompenzálja a távolsági optikai szálátvitel veszteségét.
A kimeneti teljesítmény általában elérheti a 10DBM -tól 30 dBm -t, ami alkalmas különféle optikai hálózati alkalmazásokhoz.
Alacsony zajszint (NF)
Az erbium-adalékolt ionok stimulált emissziós tulajdonságai miatt az EDFA alacsony zajszintje (a tipikus érték körülbelül 4,5-6dB), ami elősegíti az optikai jelek minőségének fenntartását.
Szélessávú erősítés
A nyereség sávszélessége 1550Nm EDFA optikai erősítő Általában 1530NM-1565NM (C sáv) vagy 1570NM-1605NM (L sáv) lefedheti, amely a WDM (hullámhossz-megosztási multiplexáló) rendszerhez alkalmas a több hullámhosszú jelek egyidejű amplifikációjának elérése érdekében.
All-optikai amplifikáció, nincs szükség fotoelektromos átalakításra
Az EDFA közvetlenül erősítheti az optikai jeleket anélkül, hogy elektromos jelekké alakítaná őket, és átolvasnák azokat, csökkentve a rendszer bonyolultságát és az energiafogyasztást, és javítva az átviteli hatékonyságot.

Magas megbízhatóság és alacsony karbantartási költségek
Mivel az EDFA optikai rostot használ erősítő táptalajként, és nincs komplex elektronikus amplifikációs alkatrésze, hosszú élettartamú és nagy stabilitással rendelkezik, és széles körben használják a távolsági optikai szálkommunikációs rendszerekben.
1.
Az optikai szálkommunikációs rendszerekben a jelek az optikai szálveszteség miatt csökkenni fognak az átvitel során. Az EDFA relé erősítőként használható a szálas törzsvonalban, lehetővé téve a jelet több száz vagy akár több ezer kilométert veszteség nélkül, és széles körben használják:
Gerinchálózat
Metropolitan Area Network (Man) és Wide Area Network (WAN)
Tengeralattjáró kábelkommunikációs rendszer
2.
A DWDM (sűrű hullámhosszúságú multiplexelés) technológia lehetővé teszi a több hullámhosszjel továbbítását ugyanabban az optikai rostban, javítva az optikai rost felhasználási sebességét. Az EDFA egyidejűleg amplifikálhatja a több hullámhosszjelet a C sávban vagy az L sávban, és ez a DWDM rendszer alapvető eszköze.
3. CATV (kábel TV) szálas sebességváltó
A szál-otthoni (FTTH) és a kábel TV (CATV) hálózatokban a 1550 NM EDFA-t használják a Signal Distribution Amplifikációhoz, hogy több felhasználói terminált támogassanak a kiváló minőségű videók, audio és adatjelek fogadására.
4. Lidar és száloptikai érzékelés
Az EDFA-t a LIDAR és a száloptikai érzékelő rendszerekben is használják, hogy hatékony optikai amplifikációs képességeket biztosítsanak a távolsági észleléshez és a nagy pontosságú méréshez.
Az optikai kommunikációs technológia folyamatos fejlesztésével az 1550 nm -es EDFA a magasabb teljesítmény, az alacsonyabb energiafogyasztás és az intelligensebb irány felé fejlődik:
Hatékonyabb szivattyúzási technológia
Használjon magasabb teljesítményű 980nm -es szivattyú lézert az amplifikációs hatékonyság javításához és az energiafogyasztás csökkentéséhez.
A fejlett szivattyúkezelő algoritmussal kombinálva pontosabb energiavezérlés érhető el.
Szélessávú erősítési képesség
A jövőben az EDFA tovább bővíti a nyereség sávszélességét, hogy támogassa a nagyobb kapacitású DWDM rendszereket, és javítsa az optikai szálak kommunikációjának teljesítményét.
Integráció és miniatürizáció
Az optoelektronikus integrált chip (PIC) kombinálásával kompakt és integráltabb EDFA-t fejlesztenek ki az adatközpontok és a következő generációs optikai hálózatok igényeinek kielégítésére.
Intelligens irányítás és távirányítás
Adja meg az AI és az intelligens megfigyelő rendszert a valós idejű teljesítményszabályozás és a hibadiagnosztika megvalósítása és a hálózati működési hatékonyság javítása érdekében.
Mint az optikai kommunikációs rendszer alapvető berendezése, az 1550 nm-es EDFA szálas erősítő fontos szerepet játszik a hosszú távú optikai szálkommunikációban, a DWDM rendszerben, a CATV hálózatban és az optikai szálas érzékelésben annak nagy nyereségével, alacsony zajjal és szélessávú erősítési jellemzőivel. Ahogy az optikai kommunikáció iránti kereslet tovább növekszik, az EDFA technológia is fejlődik. A jövőben a nagyobb hatékonyság, intelligencia és integráció irányába fog fejlődni, erősen támogatva a globális optikai hálózatok fejlesztését.