Ενισχυτές οπτικών ινών Raman - Προόδους στη μετάδοση μεγάλων αποστάσεων
Εισαγωγή
Ο ενισχυτής ίνας Raman (RFA) χρησιμοποιείται για να βοηθήσει τα θέματα σχεδιασμού του οπτικού συστήματος μετάδοσης, όπως οπτική ενίσχυση μεσαίας κλίμακας, ενίσχυση του εύρους ζώνης. Το RFA δεν υποφέρει από τους περιορισμούς του ενισχυτή ίνας με έγχυση με έγχυση Erbium (EDFA), επειδή μπορεί να ενσωματωθεί με τις ίνες μετάδοσης και να αντληθεί σε οποιοδήποτε μήκος κύματος για να παρέχει ευρύ εύρος ζώνης κέρδους και να κερδίσει την επιπεδότητα χρησιμοποιώντας έναν συνδυασμό διαφορετικών πηγών άντλησης μήκους κύματος . Προσφέροντας μια σειρά από πιθανές τεχνικές εξελίξεις σε οπτικά ενισχυμένες υποδομές μεταφοράς μεγάλων αποστάσεων, η RFA έχει καταστεί εφικτή δυνατότητα μετάδοσης οπτικών σημάτων.
Ρυθμίσεις RFA
Διαφορετικές διαμορφώσεις άντλησης παρέχουν ευελιξία στο σύστημα τόσο για κατανεμημένους όσο και για συγκεντρωμένους (ή διακριτούς) ενισχυτές Raman.
Κατανεμημένος ενισχυτής Raman
Ο διανεμημένος ενισχυτής Raman (DRA) προέκυψε τα τελευταία χρόνια ως βασική τεχνολογία για τα σύγχρονα οπτικά δίκτυα και ειδικά για τη συνεκτική μετάδοση. Το DRA υλοποιείται χρησιμοποιώντας μονάδες αντλίας Raman για την αντίστροφη διάδοση της οπίσθιας διαμόρφωσης. Σε αυτή τη διαμόρφωση, το DRA χρησιμοποιείται συχνότερα σε συνδυασμό με τους συμβατικούς ενισχυτές EDFA, με το δομοστοιχείο αντλίας Raman να λειτουργεί ως προενισχυτής στο EDFA. Σε πολλές περιπτώσεις οι μονάδες Raman και EDFA συνδυάζονται σε ένα ενιαίο υποσύστημα Raman / EDFA, μειώνοντας έτσι το κόστος, εξορθολογίζοντας και βελτιστοποιώντας τις επιδόσεις και επιτυγχάνοντας ενιαίο έλεγχο σε πραγματικό χρόνο και των δύο μονάδων.
Το DRA έχει τα πλεονεκτήματα που εμφανίζονται ως εξής:
Το κέρδος που επιτυγχάνεται κατά μήκος των ινών μετάδοσης και η ευκολία της σύσφιξης του κέρδους.
Χαμηλά χαρακτηριστικά θορύβου.
Καλύτερος λόγος οπτικού σήματος προς θόρυβο (OSNR);
Αποκτήστε μη συντονισμένη και θα μπορούσε ενδεχομένως να ληφθεί για οποιοδήποτε μήκος κύματος.
Εξαιρετικά ευρύ κέρδος εύρους ζώνης περίπου 6 THz, ευρεία και επίπεδη εύρος ζώνης κέρδους που μπορούν να επιτευχθούν χρησιμοποιώντας πολλαπλές αντλίες σε διαφορετικά μήκη κύματος, αυξημένα περιθώρια προϋπολογισμού ισχύος.
Ωστόσο, το DRA έχει επίσης ορισμένα μειονεκτήματα:
Απαιτούνται πολύ μεγάλες δυνάμεις αντλίας.
Κακή απόδοση άντλησης σε χαμηλότερα επίπεδα ισχύος.
Γρήγορος χρόνος απόκρισης που έχει ως αποτέλεσμα υψηλότερους θορύβους.
Σοβαρή ανάπτυξη για το υπάρχον σύστημα οπτικών ινών.
Απαίτηση μεγαλύτερης απόδοσης ινών.
Σοβαρές επιδράσεις λόγω μη γραμμικοτήτων.
Lumped Raman Ενισχυτής
Είναι σημαντικό να συνειδητοποιήσουμε, ενώ υπάρχουν κάποια μειονεκτήματα για το DRA, οι πειραματικές εξελίξεις στην τεχνολογία οπτικών ινών έχουν πειραματιστεί ώστε να ελαχιστοποιηθούν αυτά τα ζητήματα. Ένα ζήτημα σχεδιασμού που πρέπει να εξεταστεί είναι η ενσωμάτωση της ίνας αντιστάθμισης διασποράς (DCF) στο μοντέλο του συστήματος. Σε αυτή τη διαμόρφωση, ο ενισχυτής Raman είναι ένας ενισχυτής Raman Lumped (LRA).
Συγκεκριμένα, η LRA έχει εξεταστεί σε συστήματα μετάδοσης WDM σε μεγάλες αποστάσεις. Τα πλεονεκτήματα του LRA περιλαμβάνουν:
Χαρακτηριστικά υψηλής αρνητικής διασποράς που θα μπορούσαν να αντισταθμίσουν τη χρωματική και μη γραμμική διασπορά που επάγεται στην ίνα από τη διασπορά ταχύτητας ομίλου (GVD) και την αυτοφασική διαμόρφωση (SPM).
Μικρή αποτελεσματική περιοχή, επομένως χαμηλότερη ισχύς αντλίας, και υψηλή συγκέντρωση ακαθαρσιών Ge στις ίνες διοξειδίου του πυριτίου.
Ωστόσο, η LRA έχει επίσης ορισμένα μειονεκτήματα:
Ο θόρυβος μπορεί να περιορίσει την απόδοση του LRA με κέρδος μεγαλύτερο από 15 dB. Για μικρότερα μήκη ίνας, το ποσοστό θορύβου του LRA θα είναι τουλάχιστον 3 dB λόγω της θερμικής διέγερσης των κραδασμών.
Ο θόρυβος υποβαθμίζει το OSNR με αποτέλεσμα την ποινή ευαισθησίας του δέκτη και συνεπώς το κέρδος του ενισχυτή περιορίζεται σε κάποιο βαθμό για ένα μόνο LRA.
Η λύση RFA της FOCC
Η FOCC είναι μια παγκοσμίου φήμης εταιρεία που παρέχει σχεδόν όλες τις λύσεις δικτύου οπτικών ινών, συμπεριλαμβανομένης της λύσης ενισχυτών Raman. Οι ενισχυτές Raman της Fiberstore έχουν ένα ευρύ φάσμα κερδών και το εύρος ζώνης κέρδους μπορεί να διευρυνθεί περαιτέρω με τη χρήση οπτικής αντλίας πολλαπλών κυμάτων μήκους κύματος. Μετά από πολλά χρόνια έρευνας και δοκιμών δικτύου, η FOCC έχει αναπτύξει και παράγει τη σειρά FS-1550 ενισχυτών ίνας Raman και την εισήγαγε στη μετάδοση καλωδίων οπτικών ινών υψηλής απόδοσης, ειδικά σε συνδυασμό με τις εφαρμογές EDFA. Η βελτίωση των δεικτών του συνδέσμου είναι ιδιαίτερα εμφανής, έτσι ώστε να αποκτήσουμε περισσότερα επίπεδη φάσματα κερδών και υψηλότερα OSNR.
Σημείωση: Όταν επιλέγετε ένα RFA, μια σημαντική πτυχή που πρέπει να εξετάσετε είναι το κέρδος Raman on-off που παρέχεται από την ενίσχυση. Με άλλα λόγια, το κέρδος που γνώρισε ο Raman σε σύγκριση με το κέρδος που βίωσε χωρίς Raman. Η εξέλιξη του κέρδους κατά μήκος του συνολικού μήκους της ίνας μπορεί να επιλυθεί μέσω της διαφοράς ντεσιμπέλ. Το κέρδος Raman on-off των ενισχυτών Raman της FOCC καλύπτει μια περιοχή από 6 έως 16 dB.
