EDFA
Penguat optik adalah teknologi kritikal untuk rangkaian komunikasi optik, yang membolehkan penghantaran data terabits banyak dari jarak dari beberapa ratus kilometer ke beribu-ribu kilometer dengan mengatasi had serat. Sebagai penguat optik pertama yang biasa digunakan dalam sistem komunikasi optik, EDFA telah menghasilkan pertumbuhan dramatik dalam kapasiti penghantaran dengan penggunaan sistem WDM. Dilengkapi dengan ciri-ciri kuasa keluaran tinggi, keuntungan tinggi, jalur lebar lebar, kebebasan polarisasi dan angka bunyi yang rendah, EDFA telah menjadi salah satu komponen utama yang digunakan dalam sistem komunikasi optik generasi baru. Jadi apa pula EDFA? Adakah anda tahu prinsip kerja EDFA?
Apakah EDFA?
Penguat gentian gentian (EDFA) adalah alat repeater optik yang digunakan untuk meningkatkan intensiti isyarat optik yang dibawa melalui sistem komunikasi gentian optik. Serat optik adalah doped dengan erbium unsur nadir bumi supaya serat kaca dapat menyerap cahaya pada satu frekuensi dan memancarkan cahaya pada frekuensi lain.
Prinsip Kerja EDFA
Serat erbium-doped (EDF) adalah teras teknologi EDFA, yang merupakan serat silika konvensional yang doped dengan Erbium. Apabila Erbium diterangi dengan tenaga cahaya pada panjang gelombang yang sesuai (sama ada 980 nm atau 1480 nm), ia termotivasi untuk jangka masa pertengahan seumur hidup, maka ia akan kembali ke keadaan tanah dengan mengeluarkan cahaya dalam band 1525-1565 nm . Erbium boleh sama ada dipam dengan cahaya 980 nm, di mana ia melewati keadaan jangka hayat pendek yang tidak stabil sebelum cepat membusuk ke keadaan stabil kuasi, atau dengan cahaya 1480 nm yang mana ia secara langsung teruja kepada keadaan stabil kuasi . Setelah berada dalam keadaan yang stabil, ia akan meruntuhkan keadaan tanah dengan memancarkan cahaya pada jalur 1525-1565 nm. Proses pembusukan ini boleh dirangsang oleh cahaya yang sedia ada, sehingga mengakibatkan penguatan. Prinsip kerja EDFA ditunjukkan dalam Rajah 1.
Rajah 1: Prinsip kerja EDFA.
Bincang konfigurasi EDFA
Konfigurasi EDFA terutama terdiri daripada EDF, laser pam, dan komponen (sering dirujuk sebagai WDM) untuk menggabungkan isyarat dan pam gelombang panjang supaya mereka boleh menyebarkan secara serentak melalui EDF. Pada dasarnya, EDFA boleh direkabentuk supaya tenaga pam menyebarkan ke arah yang sama seperti isyarat (mengepam ke hadapan), arah yang bertentangan dengan isyarat (mengepam ke belakang), atau kedua-dua arah bersama. Tenaga pam boleh sama ada tenaga pam 980 nm, tenaga pam 1480 nm, atau gabungan kedua-duanya. Secara praktikal, konfigurasi EDFA yang paling biasa adalah konfigurasi pemancaran ke hadapan menggunakan tenaga pam 980 nm, seperti ditunjukkan dalam Rajah 2.
Rajah 2: Konfigurasi EDFA dengan tenaga pam 980 nm
Permohonan EDFA
Selepas belajar apa yang EDFA, dan prinsip kerja EDFA. Seterusnya, kami akan membincangkan borang permohonan dan medan aplikasi EDFA.
Penguat Booster
Apabila digunakan sebagai penguat booster, EDFA ditugaskan dalam output pemancar optik untuk meningkatkan kuasa output isyarat gelombang panjang yang telah dikalikan dengan banyaknya, seperti ditunjukkan dalam Rajah 3. Dengan cara ini, jarak penghantaran komunikasi optik boleh dilanjutkan . Borang permohonan ini meletakkan permintaan keluaran keluaran yang lebih tinggi pada EDFA.
Rajah 3: Penguat booster
Preamplifier
Apabila digunakan sebagai preamplifier, EDFA memerlukan ciri-ciri kebisingan yang rendah dan keuntungan yang tinggi. Dilengkapi dengan ciri-ciri ini, EDFA secara signifikan dapat meningkatkan sensitiviti penerima optik apabila digunakan dalam input penerima optik, seperti yang ditunjukkan dalam Rajah 4.
Rajah 4: Preamplifier
Amplifier Talian
Apabila digunakan sebagai penguat talian, EDFA mampu untuk mengimbangi secara berkala untuk kehilangan penghantaran talian. Sebagai pengganti pengulang OEO, EDFA secara langsung boleh menguatkan isyarat optik yang dihantar dalam talian. Dengan cara ini, kita menyelesaikan masalah kesesakan pertukaran fotoelektrik untuk meletakkan asas untuk rangkaian semua-optik (AON). Rajah 5 menunjukkan aplikasi EDFA ini.
Rajah 5: Penguat talian
EDFA mempunyai bidang permohonan berikut:
(1) EDFA boleh digunakan dalam sistem komunikasi optik berkapasiti tinggi dan berkelajuan tinggi. Aplikasi EDFA sangat membina untuk menangani masalah sensitiviti rendah penerima dan jarak transmisi pendek disebabkan kekurangan pengulang OEO.
(2) EDFA boleh digunakan dalam sistem komunikasi optik jarak jauh. Dengan menggunakan EDFA, kita dapat mengurangkan kos pembinaan secara dramatik dengan meningkatkan jarak repeater untuk mengurangkan kuantiti pengulang yang regeneratif. Sistem komunikasi jarak jauh jarak jauh terutamanya meliputi sistem penghantaran optik batang tanah dan sistem penghantaran kabel serat optik kapal selam.
(3) EDFA boleh digunakan dalam sistem rangkaian akses pelanggan serat optik. Sekiranya jarak penghantaran terlalu panjang, EDFA akan berfungsi sebagai penguat talian untuk mengimbangi kerugian penghantaran talian, sehingga meningkatkan jumlah pelanggan.
(4) EDFA boleh digunakan dalam sistem pemultipleksan pembahagian gelombang (WDM), terutamanya sistem pemultipleksan pembahagian gelombang padat (DWDM). Penggunaan EDFA dalam sistem WDM dapat menyelesaikan masalah kehilangan sisipan dan mengurangkan pengaruh penyebaran kromatik.
(5) EDFA boleh digunakan dalam sistem televisyen antena komuniti (CATV). Dalam sistem CATV, fungsi EDFA sebagai penguat booster sangat meningkatkan daya input pemancar optik. Menggunakan EDFA untuk mengimbangi kehilangan sisipan pembahagi kuasa optikal dengan ketara dapat membesarkan skala rangkaian pengedaran dan meningkatkan jumlah pelanggan.
Kesimpulannya
Daripada perkara di atas, kami mempunyai pemahaman yang baik tentang EDFA, termasuk prinsip kerja EDFA dan aplikasinya. Daripada pelbagai teknologi yang tersedia untuk penguat optik, teknologi EDFA adalah yang paling maju. Kini EDFA secara meluas dalam rangkaian komunikasi serat optik. Memandangkan teknologi komunikasi terus dibangunkan, EDFA akan menjadi pilihan pilihan penguat optik masa depan. Dilengkapi dengan ciri-ciri keuntungan rata berbanding pelbagai keuntungan dinamik, bunyi rendah, kuasa output ketepuan yang tinggi dan operasi yang stabil dengan penindasan sementara yang sangat baik, EDFA akan memainkan peranan yang lebih penting dalam sistem komunikasi optik untuk memberi perkhidmatan yang lebih baik kepada para pelanggan.
