Aplikacije EDFA: vodnik za uvedbo ojačevalnika, v-linije in pred{1}}ojačevalnika

 

Začnite s težavo razpona, ne z imenom ojačevalnika

 

Zanesljiva odločitev EDFA se začne z izgubo razpona, ne z oznake ojačevalnika. 100 km dolga eno-načinska pot pri približno 0,2 dB/km že porabi približno 20 dB, preden se dodajo izguba konektorja, povezovalne plošče, vstavljena izguba MUX/DEMUX, kompenzacija disperzije, rezerva staranja in rezerva popravila. V praksi, ko se skupna načrtovana izguba premakne proti 25–30 dB, običajno nehamo obravnavati EDFA kot izbirni pripomoček in začnemo preverjati, ali je potrebna namestitev ojačevalnika,-linijskega ali pred-ojačevalnika.

 

EDFA je privlačen, ker podpira ojačitev optičnega signala brez regeneracije OEO. Namesto pretvarjanja vsake valovne dolžine v električni signal in nazaj lahko en optični ojačevalnik poveča celotno skupino kanalov C-pasu, zato so aplikacije EDFA postale osrednjega pomena za prenos WDM in DWDM.

 

Toda ta sklep velja le, če ima izvirni signal še vedno uporaben OSNR. EDFA ne odpravi disperzije, umazanih konektorjev, slabega načrtovanja napajanja pri zagonu, slabega uravnoteženja kanala ali neusklajenosti sprejemnika. Povezavi daje večjo optično moč in spremeni profil OSNR. Ali to pomaga ali škodi, je odvisno od tega, kje je nameščen ojačevalnik in kako blizu je sistem že ravni hrupa.

 

Naše praktično stališče je jasno: za pridobivanje B2B DWDM »visoko ojačenje« ni samodejno boljše. Pravilno nameščen 17–23 dB EDFA z nadzorovano izhodno močjo in ustreznim šumom je običajno bolj dragocen kot prevelik ojačevalnik, ki potiska povezavo proti nelinearnim učinkom, nagibu ojačenja ali varnostnemu tveganju.

 

Ojačevalnik, v-linijski ali pred-ojačevalnik: logika uvajanja

 

Najpreprostejši zemljevid aplikacij EDFA ima tri položaje, vendar vsak rešuje drug problem. Obravnavanje le-teh kot medsebojno zamenljivih je ena od pogostih napak pri dolgo{1}}načrtovanju DWDM.

 

položaj EDFA	Kje sedi	Glavna služba	Tipična prioriteta	Pogosta napaka
Booster EDFA	Po oddajniku, transponderju, MUX ali stikalnem izhodu	Poveča izstrelitveno moč v razpon vlaken	Visoka izhodna moč, stabilno ojačenje, enakomernost po kanalih	Uporaba prevelike moči zagona in ustvarjanje nelinearnih kazni
In-line EDFA	Med dvema razponoma vlaken ali na vmesnem mestu	Kompenzira izgubo razpona, preden signal pade preblizu pragu šuma	Uravnotežen dobiček, nizek šum, daljinsko spremljanje	Postavite ga prepozno, nato pa povečate hrup s šibkim signalom
Pred{0}}ojačevalnik EDFA	Pred sprejemnikom, DEMUX ali koherentnim vhodom sprejemnika	Odstrani šibke signale pred zaznavo	Nizka raven hrupa, podpora za občutljivost sprejemnika	Pričakovati je, da bo pred{0}}ojačevalnik popravil slab OSNR, ki je bil že izgubljen navzgor

 

Ojačevalnik EDFA se običajno uporablja, ko je signal na strani-oddajnika že izgubil moč zaradi pasivnih komponent. V sistemu DWDM lahko samo MUX porabi več dB, združena skupina kanalov pa mora vstopiti v vlakno z dovolj moči, da preživi prvi razpon. Ojačevalnik EDFA za DWDM običajno potrebuje visoko izhodno moč in dobro enakomernost ojačanja, medtem ko je ultra-nizek šum manj kritičen kot pri ojačevalniku na sprejemni-strani, ker je vhodni signal še vedno relativno močan.

 

V-linijski EDFA se uporablja, ko je pot preveč izgubna samo za ojačanje končne{1}}točke. Praviloma je za razpone 80–100 km pogosto potrebno-preverjanje v liniji, prag pa se premakne prej, če vnesena izguba MUX/DEMUX, izguba prehoda-OADM, število spojev ali stari popravki že porabijo 5 dB ali več, preden se slabljenje vlakna v celoti prešteje. Natančna točka še vedno potrebuje zemljevid povezav, vendar privzeta presoja ne bi smela biti "odvisno". Moralo bi biti: izračunajte{10}}postavitev v liniji, preden signal pade preblizu praga šuma.

 

Pred-ojačevalnik EDFA je nameščen blizu sprejemne strani in je izbran zaradi nizke stopnje šuma. Njegova naloga ni "vse narediti močno". Njegova naloga je dvigniti šibek, a še uporaben optični signal, preden ga zazna sprejemnik. Zato je črpanje 980 nm pogosto zaželeno pri zasnovah EDFA z nizkim-šumom. RP Photonics ugotavlja, da EDFA običajno uporabljajo valovne dolžine črpalke okoli 980 nm in 1480 nm, pri čemer je črpanje 980 nm pogosto povezano z nizkim -šumom pri zasnovah pred{11}}ojačevalnikov (RP fotonika).

 

 

V robnih primerih se lahko odločitev obrne. Če 80 km dolga pot izgubi večino rezerve na strani oddajnika zaradi pasivnega MUX-a, lahko spodbujevalnik reši glavni proračunski problem. Če je ista pot šibka po izgubi DEMUX-a, je lahko pred-ojačevalnik bolj pomemben. Če skupna izguba razpona preseže približno 25–30 dB, je zanašanje samo na -pred-ojačevalnik na oddaljenem koncu pogosto prepozno, ker je OSNR morda že poškodovan navzgor. Zato prosimo za celotno izgubo vlakna, pasivno izgubo in prag sprejemnika, preden priporočimo ojačevalnik,-linijski EDFA ali pred-ojačevalnik EDFA.

 

Za globljo primerjavo obnašanja EDFA, SOA in Raman pod različnimi sistemskimi omejitvami si lahko ogledate tudi našePrimerjava optičnih ojačevalnikov EDFA, SOA in Raman.

 

Aplikacije EDFA po realnem omrežnem scenariju

 

Aplikacije EDFA izgledajo drugače v hrbtenici podmornice, obroču DWDM metroja, distribucijskem omrežju CATV in povratni poti 5G. Načelo ojačevalnika je podobno, vendar tveganje pri uvajanju ni.

 

Podmornica EDFA za -povezave DWDM na dolge razdalje

 

Pri podmorskih sistemih in sistemih-na dolge razdalje je pomembna številka. Ponavljajoče se podvodne zasnove lahko ocenijo optično ojačanje okoli intervalov razpona 50–100 km, vendar je natančen razmik odvisen od izgube vlaken, ciljne zmogljivosti, omejitev napajanja, zasnove repetitorja in rezerve sistema. Smernice ITU-T za projektiranje podmorskih kablov obravnavajo tudi konfiguracije redundantnih črpalk-laserjev in 25-letne izračune zanesljivosti življenjske dobe za podmorske repetitorje, zaradi česar so odločitve EDFA za podmornice manj povezane s preprostim pridobivanjem in bolj z dolgoročno zanesljivostjo (ITU-T G.Suppl.41).

 

Pri prizemnih povezavah na dolge-razdalje so mesta vmesnih ojačevalnikov lažje dostopna, vendar je razmik še vedno omejen s kočami, močjo, pravicami do optičnih poti in zasnovo zaščite. Koristno pravilo je naslednje: načrtovanje EDFA na dolge{2}}razdalje mora zaščititi OSNR, preden se zruši, ne po njem. Če je ojačevalnik dodan šele potem, ko signal postane prešibek, zviša signal in akumulirani šum. Zato je-umestitev EDFA v vrstico-odločitev o oblikovanju povezave in ne naknadna premišljenost pri nakupu.

 

Metro EDFA za obroče DWDM in regionalna omrežja

 

40-kilometrski podzemni obroč DWDM morda še vedno potrebuje ojačitev, če pasivne komponente pojedo proračun pred vlaknom. ROADM-ji, OADM-ji, povezovalne plošče, moduli MUX/DEMUX in starajoči se konektorji lahko porabijo dovolj rezerve, da sama razdalja postane zavajajoč indikator.

 

Tu postanejo številne metro aplikacije EDFA bolj subtilne. V čistem razponu od-do-točk je odločitev EDFA morda videti enostavna. V obroču z vozlišči za dodajanje/spuščanje in zaščitnim preklapljanjem se obremenitev kanala pogosteje spreminja, ojačevalnik pa mora ostati stabilen, ko so valovne dolžine dodane, odstranjene ali preusmerjene.

 

EDFA za DCI in 40–120 km povezave kampusa

 

Projekti DCI običajno skrbijo za predvidljivo uvajanje, faktor kompaktne oblike, hitro dostavo in združljivost z optiko hitrosti 100G, 200G, 400G ali višje{3}}. Za 40–120 km DCI ali prevoz od-kampusa do-kampusa je tipična aplikacija EDFA razširitev proračuna moči povezave sistema DWDM ali OTN brez gradnje mesta popolne regeneracije.

 

Namestitev ojačevalnika CATV EDFA

 

Ojačevalnik CATV EDFA se pogosto najprej ocenjuje po izhodni moči, vendar je točka okvare pogosto priključek, ne ohišje ojačevalnika. Distribucija visoke-moči navzdol lahko napaja več optičnih vozlišč iz ene glavne enote, zato so izhod na vrata, ravnovesje vrat, čiščenje priključka in nadzor odboja pomembni toliko kot skupni dBm.

 

CATV EDFA je treba oceniti glede na izhodno moč, število vrat, ravnost, vpliv nosilca-na-šum in stabilnost v celotnem območju delovnih valovnih dolžin. Napačna izbira je, da se osredotočite samo na skupno izhodno moč, medtem ko zanemarite ravnovesje na-vrata in čistost priključka.

 

5G backhaul EDFA za združevanje dostopa

 

Pri povratni povezavi 5G privzeta predpostavka ne bi smela biti »uporabi najmočnejšega ojačevalnika«. Izguba je pogosto koncentrirana okoli pasivne distribucije, popravkov ohišij in združevanja dostopa-na strani sprejemnika, zato je postavitev kompaktnega pred-ojačevalnika EDFA ali zmernega ojačevalnika EDFA pogosto bolj praktična kot enota z visoko-močjo, potisnjena v vsako pot.

 

L-pas EDFA za razširitev zmogljivosti

 

Ko se pasovni sistem C- približa svoji zmogljivosti kanala, lahko operaterji ocenijo razširitev pasu L- ali načrte hibridnega ojačanja. EDFA lahko podpira C{3}}pas in L-različice pasu, vendar profil ojačanja, šum in zasnova ojačevalnika niso enaki.

 

Pasti, ki jih nihče ne postavi v podatkovni list

 

Visok{0}}zmogljiva uvedba EDFA ima stran varnosti in zanesljivosti, ki ju številne strani z izdelki preskočijo. To ni le pravna previdnost. Vpliva na življenjsko dobo konektorja, vzdrževanje na terenu, stabilnost delovanja in zaščito opreme.

 

 

Prvo tveganje je varovalka vlaken. RP Photonics opisuje spajanje vlaken kot uničujoč učinek, pri katerem se vroča plazma širi nazaj skozi jedro vlakna in se lahko pojavi v standardnem eno-načinskem vlaknu pri presenetljivo nizkih ravneh moči, včasih pod 1 W. Opozarja tudi, da so ojačevalniki vlaken z visoko-močjo še posebej ogroženi in potrebujejo ustrezne ukrepe za zanesljivost (RP fotonika).

 

Drugo tveganje je kontaminacija kon-očnice priključka. MicroCare pojasnjuje, da lahko visoko{2}}zmogljivi laserji poškodujejo optična omrežja, ko kontaminacija na končni strani vlakna absorbira optično energijo, jo pretvori v toploto in poškoduje steklo; ugotavlja tudi, da lahko poškodbe segajo preko območja konektorja v vlakno (MicroCare).

 

Kako določiti in pridobiti pravi EDFA

 

Specifikacije dobrega optičnega ojačevalnika-z dopiranim erbijem bi morale biti napisane s povezave nazaj. Začnite s ciljem razpona, pasivno izgubo, vrsto vlakna, načrtom kanala, vrsto oddajnika, pragom sprejemnika in zahtevo OSNR. Nato določite položaj ojačevalnika.

 

Postavka specifikacije	Zakaj je to pomembno pri aplikacijah EDFA
Operacijski pas	Potrjuje združljivost pasu C-, L-pasu ali razširjenega-pasu s kanalskim načrtom
Razpon pridobitve	Določa, ali lahko ojačevalnik kompenzira dejansko izgubo povezave, ne da bi prekoračil razpon
Izhodna moč	Pomembno za ojačevalnike in distribucijo CATV, vendar mora biti uravnoteženo z nelinearnimi in varnostnimi tveganji
Številka hrupa	Kritično za pred{0}}ojačevalnike,-linijske lokacije in-ohranjanje OSNR na dolge razdalje
Pridobite ravnost	Preprečuje neravnovesje valovnih dolžin v več-kanalnih sistemih DWDM
Razpon vhodne moči	Zagotavlja stabilno delovanje pri realni obremenitvi kanala
Nadzorni način	AGC, APC ali drugi načini vplivajo na spremembe kanala v živo in prehodno obnašanje
Varnostne funkcije	Izklop črpalke, alarmi in zmanjšanje moči ščitijo ljudi, priključke in opremo
Vmesnik za upravljanje	SNMP, spletni, serijski ali drugi vmesniki pomagajo ekipam NOC pri spremljanju stanja ojačevalnika
Okoljsko oblikovanje	Hlajenje, redundanca napajanja in alarmi za temperaturo vplivajo-na dolgoročno stabilnost

 

Za javna naročila B2B rdeča zastava ni nizka cena sama po sebi. Rdeča zastava je dobavitelj, ki ne zna razložiti, zakaj bi moral biti EDFA ojačevalnik,-linijska enota ali pred-ojačevalnik za vašo natančno pot. Če je odgovor samo "večja izhodna moč je varnejša," predlog ni pripravljen za odobritev.

 

FB-LINK izdeluje optične module od leta 2008 in podpira DWDM, DCI in optične projekte z dolgim-razponom s 1600㎡ čistim proizvodnim okoljem, 200+ osebjem, ROHS-skladnimi procesi in izkušnjami pri zagotavljanju 180+ strankam. Pri pridobivanju virov EDFA uporaben del tega ozadja ni samo velikost podjetja; to je zmožnost skupnega pregleda optičnih modulov, izgube MUX/DEMUX, ciljev razpona DCI/OTN in postavitve ojačevalnika, namesto da bi navajali vsako postavko ločeno.

 

Če načrtujete razpon 80 km, 120 km ali DWDM po meri, pošljite izgubo vlaken, izgubo MUX/DEMUX, število valovnih dolžin in vrsto oddajnika. Pomagamo vam lahko prilagoditi konfiguracije ojačevalnika,-linijskega ali pred-ojačevalnika iz našegaPaleta izdelkov za optični ojačevalnik EDFAtako da enota ni prevelika, premalo-predpisana ali postavljena tam, kjer ne more zaščititi OSNR.

 

pogosta vprašanja