1550nm EDFA Fiber Amplifier: Key Technology at Hinaharap na Pag -unlad ng Optical Communication Network

Sa mga modernong optical system ng komunikasyon, upang mapagtagumpayan ang problema sa pagpapalambing ng mga optical signal sa paghahatid ng malayong distansya, ang paggamit ng mga optical amplifier ay naging pangunahing teknolohiya. Kabilang sa mga ito, 1550nm EDFA (Erbium-doped fiber amplifier) ​​ay ang pinaka-karaniwan at malawak na ginagamit. Dahil ang haba ng haba ng 1550nm ay nasa mababang pagkawala ng window ng optical fiber na komunikasyon, ang teknolohiya ng EDFA ay maaaring madagdagan ang distansya ng paghahatid ng signal at maging isang pangunahing aparato sa mga optical network ng komunikasyon.
Ang EDFA ay isang optical amplifier batay sa erbium-doped fiber (EDF). Ang pangunahing prinsipyo ng pagtatrabaho nito ay upang ma-excite ang mga ion na doped na aba sa pamamagitan ng mga laser ng pump upang palakasin ang mga signal ng optical na input sa loob ng saklaw ng haba ng haba ng haba ng 1550n. Ang tiyak na proseso ay ang mga sumusunod:
Pump excitation: Karaniwang gumagamit ang EDFA ng isang 980nm o 1480nm pump laser upang magbigay ng enerhiya.
Ang paglipat ng antas ng enerhiya: Ang ilaw ng pump ay nakakaaliw sa mga ion na doped na aba, na nagiging sanhi ng paglipat mula sa estado ng lupa hanggang sa isang mataas na antas ng enerhiya at mananatili sa isang nasasabik na estado.
Stimulated Radiation Amplification: Kapag ang input 1550nm signal light ay dumadaan sa erbium-doped fiber, ang nasasabik na mga erbium-doped na mga ion ay maglalabas ng mga photon sa pamamagitan ng stimulated radiation, sa gayon pinapahusay ang intensity ng signal light at pagkamit ng optical signal amplification.
Ang mekanismo ng optical na pagpapalakas ng EDFA ay hindi nangangailangan ng signal na ma-convert sa isang elektrikal na signal, kaya mayroon itong mga pakinabang ng mataas na pakinabang, mababang ingay, at pagpapalakas ng broadband, at angkop para sa mga malalaking kapasidad na optical na mga sistema ng komunikasyon.
Mataas na pakinabang at mataas na saturated output power
Nagbibigay ang EDFA ng mataas na pakinabang sa saklaw ng haba ng haba ng haba ng haba (sa pangkalahatan hanggang sa 20-40dB), na maaaring epektibong mabayaran ang pagkawala sa paghahatid ng long-distance na hibla ng hibla.
Ang kapangyarihan ng output ay maaaring karaniwang maabot ang 10dBm hanggang 30dbm, na angkop para sa iba't ibang mga aplikasyon ng optical network.
Mababang Figure Figure (NF)
Dahil sa mga stimulated na katangian ng paglabas ng mga erbium-doped ion, ang EDFA ay may mababang figure ng ingay (ang karaniwang halaga ay tungkol sa 4.5-6dB), na tumutulong upang mapanatili ang kalidad ng mga optical signal.
Pagpapalakas ng broadband
Ang pakinabang ng bandwidth ng 1550nm edfa optical amplifier maaaring karaniwang takpan ang 1530NM-1565NM (C band) o 1570NM-1605NM (L band), na angkop para sa WDM (Wavelength Division Multiplexing) na sistema upang makamit ang sabay-sabay na pagpapalakas ng mga signal ng multi-wavelength.
All-optical amplification, walang kinakailangang photoelectric conversion
Ang EDFA ay maaaring direktang palakasin ang mga optical signal nang hindi nagko -convert ang mga ito sa mga de -koryenteng signal at pag -remodulate ng mga ito, pagbabawas ng pagiging kumplikado ng system at pagkonsumo ng kuryente at pagpapabuti ng kahusayan sa paghahatid.

Mataas na pagiging maaasahan at mababang gastos sa pagpapanatili
Dahil ang EDFA ay gumagamit ng optical fiber bilang ang gain medium at walang kumplikadong mga sangkap ng electronic amplification sa loob, mayroon itong mahabang buhay at mataas na katatagan at malawakang ginagamit sa mga long-distance na optical fiber na mga sistema ng komunikasyon.
1. Long-distance optical fiber na komunikasyon
Sa mga optical na sistema ng komunikasyon ng hibla, ang mga signal ay makakapagpalakas dahil sa pagkawala ng optical fiber sa panahon ng paghahatid. Ang EDFA ay maaaring magamit bilang isang relay amplifier sa linya ng trunk ng hibla, na nagpapahintulot sa signal na maipadala ang daan -daang o kahit libu -libong kilometro nang walang pagkawala, at malawakang ginagamit sa:
Backbone Network
Metropolitan Area Network (Man) at Wide Area Network (WAN)
SUBMARINE CABLE COMMUNICATION SYSTEM
2. DWDM (Dense Wavelength Division Multiplexing) System
Ang teknolohiya ng DWDM (Dense Wavelength Division Multiplexing) ay nagbibigay -daan sa maraming mga signal ng haba ng haba na maipadala sa parehong optical fiber, pagpapabuti ng rate ng paggamit ng optical fiber. Ang EDFA ay maaaring sabay -sabay na palakasin ang maraming mga signal ng haba ng haba ng haba ng haba ng C band o L band, at ang pangunahing aparato sa sistema ng DWDM.
3. CATV (Cable TV) paghahatid ng hibla
Sa hibla-to-the-home (FTTH) at mga network ng cable TV (CATV), ang 1550NM EDFA ay ginagamit para sa pagpapalakas ng pamamahagi ng signal upang suportahan ang maraming mga terminal ng gumagamit upang makatanggap ng de-kalidad na mga signal ng video, audio at data.
4. Lidar at fiber optic sensing
Ginagamit din ang EDFA sa mga sistema ng lidar at fiber optic sensing upang magbigay ng malakas na mga kakayahan ng optical amplification para sa distansya na distansya at pagsukat ng mataas na katumpakan.
Sa patuloy na pag -unlad ng optical na teknolohiya ng komunikasyon, ang 1550nm EDFA ay umuunlad patungo sa mas mataas na pagganap, mas mababang pagkonsumo ng kuryente at mas matalinong direksyon:
Mas mahusay na teknolohiya ng pumping
Gumamit ng mas mataas na kapangyarihan 980nm pump laser upang mapabuti ang kahusayan ng pagpapalakas at bawasan ang pagkonsumo ng kuryente.
Pinagsama sa advanced na algorithm ng pamamahala ng bomba, maaaring makamit ang mas tumpak na kontrol ng kuryente.
Kakayahang amplification ng Wideband
Sa hinaharap, ang EDFA ay higit na mapapalawak ang GAIN Bandwidth upang suportahan ang mas malaking kapasidad na mga sistema ng DWDM at pagbutihin ang throughput ng optical fiber na komunikasyon.
Pagsasama at Miniaturization
Sa pamamagitan ng pagsasama sa optoelectronic integrated chip (PIC), mas compact at mas integrated EDFA ay binuo upang matugunan ang mga pangangailangan ng mga sentro ng data at mga susunod na henerasyon na optical network.
Matalinong pamamahala at remote na pagsubaybay
Gumawa ng AI at intelihenteng sistema ng pagsubaybay upang mapagtanto ang regulasyon ng kapangyarihan ng real-time at diagnosis ng kasalanan, at pagbutihin ang kahusayan sa operasyon ng network.
Bilang pangunahing kagamitan sa optical system ng komunikasyon, 1550NM EDFA fiber amplifier ay gumaganap ng isang mahalagang papel sa pangmatagalang optical fiber na komunikasyon, DWDM system, CATV network at optical fiber sensing na may mataas na pakinabang, mababang ingay at mga katangian ng pagpapalakas ng broadband. Habang ang demand para sa mga optical na komunikasyon ay patuloy na lumalaki, ang teknolohiya ng EDFA ay umuusbong din. Sa hinaharap, bubuo ito sa direksyon ng higit na kahusayan, katalinuhan, at pagsasama, na nagbibigay ng malakas na suporta para sa pagbuo ng pandaigdigang optical network.