EDFA Uygulamaları: Booster,-Çevrimiçi ve-Ön Amplifikatör Dağıtım Kılavuzu

 

Amplifikatörün Adıyla Değil, Yayılma Sorunuyla Başlayın

 

Güvenilir bir EDFA kararı amplifikatör etiketinden değil, aralık kaybından başlar. Yaklaşık 0,2 dB/km'lik 100 km'lik tek-modlu bir rota, konnektör kaybı, yama panelleri, MUX/DEMUX ekleme kaybı, dağılım telafisi, eskime marjı ve onarım marjı eklenmeden önce zaten yaklaşık 20 dB tüketir. Uygulamada, planlanan toplam kayıp 25-30 dB'e yaklaştığında, normalde EDFA'yı isteğe bağlı bir aksesuar olarak değerlendirmeyi bırakırız ve yükseltici, hat içi veya ön-amplifikatör yerleşiminin gerekli olup olmadığını kontrol etmeye başlarız.

 

Bir EDFA çekicidir çünkü OEO rejenerasyonu olmadan optik sinyal amplifikasyonunu destekler. Her dalga boyunu bir elektrik sinyaline ve tekrar geri dönüştürmek yerine, bir optik amplifikatör tüm bir C-bant kanal grubunu yükseltebilir, bu nedenle EDFA uygulamaları WDM ve DWDM aktarımının merkezi haline geldi.

 

Ancak bu sonuç yalnızca orijinal sinyalin hala kullanılabilir OSNR'ye sahip olduğu durumlarda geçerlidir. EDFA, dağılımı, kirli konnektörleri, zayıf başlatma gücü planlamasını, kötü kanal dengelemeyi veya alıcı uyumsuzluğunu düzeltmez. Bağlantıya daha fazla optik güç verir ve OSNR profilini değiştirir. Bunun işe yarayıp yaramayacağı amplifikatörün nereye kurulduğuna ve sistemin gürültü tabanına ne kadar yakın olduğuna bağlıdır.

 

Pratik konumumuz açıktır: B2B DWDM kaynak kullanımı için "yüksek kazanç" otomatik olarak daha iyi değildir. Kontrollü çıkış gücüne ve uygun bir gürültü rakamına sahip, doğru şekilde yerleştirilmiş bir 17-23 dB EDFA, bağlantıyı doğrusal olmayan etkilere doğru iten, eğim veya güvenlik riski kazandıran büyük boyutlu bir amplifikatörden genellikle daha değerlidir.

 

Güçlendirici,-Hat İçi veya Ön-Amp: Dağıtım Mantığı

 

En basit EDFA uygulama haritasının üç konumu vardır, ancak her biri farklı bir sorunu çözer. Bunları değiştirilebilirmiş gibi ele almak, uzun-dönemli DWDM planlamasında sık yapılan hatalardan biridir.

 

EDFA konumu	Nerede oturuyor	Ana iş	Tipik öncelik	Yaygın hata
Güçlendirici EDFA	Verici, transponder, MUX veya anahtar çıkışından sonra	Fırlatma gücünü fiber aralığına yükseltir	Yüksek çıkış gücü, istikrarlı kazanç, kanallar arası düzlük	Çok fazla fırlatma gücü kullanmak ve doğrusal olmayan cezalar oluşturmak
Satır-EDFA'sı	İki fiber aralığı arasında veya bir ara bölgede	Sinyal gürültü tabanına çok yaklaşmadan önce aralık kaybını telafi eder	Dengeli kazanç, düşük gürültü değeri, uzaktan izleme	Çok geç yerleştirme, ardından zayıf sinyalle gürültüyü güçlendirme
Ön-amplifikatör EDFA	Alıcı, DEMUX veya tutarlı alıcı girişinden önce	Zayıf sinyalleri tespit edilmeden önce kaldırır	Düşük gürültü rakamı, alıcı hassasiyeti desteği	Zaten yukarı akışta kaybolmuş olan kötü OSNR'yi düzeltmek için bir ön yükseltici- bekleniyor

 

Güçlendirici EDFA normalde vericinin-yan sinyalinin pasif bileşenler nedeniyle gücü kaybettiği durumlarda kullanılır. Bir DWDM sisteminde, MUX tek başına birkaç dB tüketebilir ve birleştirilmiş kanal grubunun, ilk açıklığa dayanmak için yeterli güçle fibere girmesi gerekir. DWDM için güçlendirici bir EDFA genellikle yüksek çıkış gücüne ve iyi kazanç düzlüğüne ihtiyaç duyarken, ultra-düşük gürültü, giriş sinyali hala nispeten güçlü olduğundan alıcı- tarafındaki amplifikatöre göre daha az kritiktir.

 

Rota tek başına uç nokta amplifikasyonu için fazla kayıplı olduğunda-satır içi EDFA kullanılır. Saha kuralı olarak, 80-100 km'lik aralıklar sıklıkla hat içi kontrole ihtiyaç duyar ve MUX/DEMUX ekleme kaybı, OADM geçiş-geçişi kaybı, ekleme sayısı veya eski yama uygulama, fiber zayıflaması tamamen sayılmadan önce zaten 5 dB veya daha fazlasını tüketiyorsa eşik daha erken hareket eder. Kesin noktanın hala bir bağlantı haritasına ihtiyacı vardır, ancak varsayılan karar "duruma göre değişir" olmamalıdır. Şu şekilde olmalıdır: Sinyal gürültü tabanına çok yaklaşmadan-satır içi yerleşimi hesaplayın.

 

Bir ön-yükseltici EDFA, alıcı tarafın yakınında bulunur ve düşük gürültü değeri için seçilir. Onun işi "her şeyi güçlü kılmak" değildir. Görevi, alıcı tespitinden önce zayıf fakat hala kullanılabilir bir optik sinyali kaldırmaktır. Düşük-gürültülü EDFA tasarımlarında sıklıkla 980 nm pompalamanın tercih edilmesinin nedeni budur. RP Photonics, EDFA'ların genellikle 980 nm ve 1480 nm civarındaki pompa dalga boylarını kullandığını ve 980 nm pompalamanın genellikle ön amplifikatör tasarımlarında düşük gürültülü çalışmayla ilişkili olduğunu belirtmektedir (RP Fotonik).

 

 

Karar, uç durumlarda tersine dönebilir. 80 km'lik bir rota, pasif MUX nedeniyle verici tarafındaki marjının çoğunu kaybederse, güçlendirici ana bütçe sorununu çözebilir. Aynı rota DEMUX kaybından sonra zayıf gelirse, ön-amplifikatör daha önemli olabilir. Toplam yayılma kaybı yaklaşık 25-30 dB'in üzerine çıkarsa, yalnızca uzak-ön{8}}ampliye güvenmek genellikle çok geç olur çünkü OSNR zaten yukarı yönde hasar görmüş olabilir. Bu nedenle güçlendirici, hat içi EDFA veya ön amplifikatör EDFA'yı önermeden önce tam fiber kaybı, pasif kayıp ve alıcı eşiğini soruyoruz.

 

EDFA, SOA ve Raman davranışlarının farklı sistem kısıtlamaları altında daha derinlemesine karşılaştırılması için ayrıca aşağıdaki makalemizi de inceleyebilirsiniz.EDFA, SOA ve Raman optik amplifikatör karşılaştırması.

 

Gerçek Ağ Senaryosuna Göre EDFA Uygulamaları

 

EDFA uygulamaları bir denizaltı omurgasında, bir metro DWDM halkasında, bir CATV dağıtım ağında ve bir 5G ana taşıyıcı rotasında farklı görünür. Amplifikatörün prensibi benzerdir ancak dağıtım riski aynı değildir.

 

Uzun{0}}Uzun Mesafeli DWDM Bağlantıları için Denizaltı EDFA

 

Denizaltı ve uzun mesafe{0}sistemlerinde sabit sayı önemlidir. Tekrarlanan denizaltı tasarımları, optik amplifikasyonu yaklaşık 50-100 km açıklık aralıklarında değerlendirebilir, ancak kesin aralık, fiber kaybına, kapasite hedefine, güç besleme sınırlarına, tekrarlayıcı tasarımına ve sistem marjına bağlıdır. ITU-T denizaltı kablosu tasarım kılavuzu ayrıca yedek pompa-lazer yapılandırmalarını ve denizaltı tekrarlayıcıları için 25-yıllık ömür boyu güvenilirlik hesaplamalarını da ele alır; bu nedenle denizaltı EDFA kararları basit kazanımdan çok uzun vadeli güvenilirliğe yöneliktir (ITU-T G.Ek.41).

 

Karasal uzun{0}mesafe bağlantıları için, ara amplifikatör bölgelerine erişim daha kolaydır, ancak aralıklar hâlâ kulübeler, güç, fiber yol hakları ve koruma tasarımı nedeniyle kısıtlıdır. Yararlı kural şudur: Uzun-uzun vadeli EDFA planlaması OSNR'yi çökmeden önce korumalıdır, sonra değil. Bir amplifikatör ancak sinyal çok zayıfladıktan sonra eklenirse, hem sinyali hem de biriken gürültüyü artırır. Bu nedenle-satır içi EDFA yerleşimi, satın almanın sonradan düşünülmesi değil, bir bağlantı-tasarım kararıdır.

 

DWDM Halkaları ve Bölgesel Ağlar için Metro EDFA

 

Eğer pasif bileşenler bütçeyi fiberden önce tüketirse, 40 km'lik bir metro DWDM ringinin yine de amplifikasyona ihtiyacı olabilir. ROADM'ler, OADM'ler, patch paneller, MUX/DEMUX modülleri ve eskiyen konektörler, mesafenin tek başına yanıltıcı bir gösterge haline gelmesine yetecek kadar marj tüketebilir.

 

Burası birçok metro EDFA uygulamasının daha incelikli hale geldiği yerdir. Temiz bir noktadan-noktaya-noktaya yayılmada, EDFA kararı kolay görünebilir. Ekleme/bırakma düğümleri ve koruma anahtarlamalı bir halkada, kanal yüklemesi daha sık değişir ve dalga boyları eklendiğinde, çıkarıldığında veya yeniden yönlendirilirken amplifikatörün sabit kalması gerekir.

 

DCI için EDFA ve 40-120 km Kampüs Bağlantıları

 

DCI projeleri genellikle öngörülebilir dağıtıma, kompakt form faktörüne, hızlı teslimata ve 100G, 200G, 400G veya daha yüksek{3}hızlı optiklerle uyumluluğa önem verir. 40–120 km DCI veya kampüs-kampüs-aracılığı için tipik bir EDFA uygulaması, tam bir yenileme alanı inşa etmeden bir DWDM veya OTN sisteminin bağlantı gücü bütçesini genişletmektir.

 

CATV EDFA Amplifikatör Dağıtımı

 

Bir CATV EDFA amplifikatörü genellikle ilk önce çıkış gücüne göre değerlendirilir, ancak arıza noktası genellikle amplifikatörün şasisi değil konnektördür. Yüksek-güçlü aşağı akış dağıtımı, birden fazla optik düğümü bir başlıktan besleyebilir; dolayısıyla bağlantı noktası başına çıkış, bağlantı noktası dengesi, konektör temizliği ve yansıma kontrolü, toplam dBm kadar önemlidir.

 

CATV EDFA, çıkış gücü, bağlantı noktası sayısı, düzlük, taşıyıcıdan-gürültüye etkisi ve çalışma dalga boyu aralığında kararlılık açısından değerlendirilmelidir. Yanlış seçim, yalnızca toplam çıkış gücüne odaklanmak ve-bağlantı noktası başına dengeyi ve konektör temizliğini göz ardı etmektir.

 

Erişim Toplama için 5G Ana Taşıma EDFA

 

5G ana taşıyıcısında varsayılan varsayım "en güçlü güçlendiriciyi kullan" olmamalıdır. Kayıp genellikle pasif dağıtım, kabin yamalama ve alıcı-tarafından erişim toplama çevresinde yoğunlaşır; bu nedenle, kompakt ön-amplifikatör EDFA veya orta düzeyde güçlendirici EDFA yerleştirme, genellikle her rotaya yerleştirilen yüksek-güçlü bir üniteden daha pratiktir.

 

Kapasite Artırımı için L-Bant EDFA

 

Bir C-bant sistemi kanal kapasitesine yaklaştığında, operatörler L-bant genişletme veya hibrit amplifikasyon tasarımlarını değerlendirebilir. EDFA, C-bant ve L-bant çeşitlerini destekleyebilir, ancak kazanç profili, gürültü davranışı ve amplifikatör tasarımı aynı değildir.

 

Kimsenin Veri Sayfasına Koymadığı Tuzaklar

 

Yüksek-güçlü EDFA dağıtımının, birçok ürün sayfasının atladığı bir güvenlik ve güvenilirlik tarafı vardır. Bu sadece yasal bir uyarı değil. Konektör ömrünü, saha bakımını, servis stabilitesini ve ekipman korumasını etkiler.

 

 

İlk risk fiber sigortasıdır. RP Photonics, fiber sigortayı, sıcak plazmanın fiber çekirdek boyunca geri yayıldığı ve standart tek- modlu fiberde şaşırtıcı derecede düşük güç seviyelerinde, bazen 1 W'un altında meydana gelebildiği yıkıcı bir etki olarak tanımlar. Ayrıca, yüksek-güçlü fiber amplifikatörlerin özellikle risk altında olduğunu ve uygun güvenilirlik önlemlerine ihtiyaç duyduklarını da belirtir (RP Fotonik).

 

İkinci risk, bağlayıcı uç yüzünün-kirlenmesidir. MicroCare, yüksek-güçlü lazerlerin, fiber uç yüzeyindeki kirlenme optik enerjiyi emip ısıya dönüştürdüğünde ve cama zarar verdiğinde fiber ağlara zarar verebileceğini açıklıyor; aynı zamanda hasarın konektör alanının ötesine fibere kadar uzanabileceğini de belirtmektedir (MikroCare).

 

Doğru EDFA Nasıl Belirlenir ve Kaynaklanır?

 

İyi bir erbiyum-katkılı fiber amplifikatör spesifikasyonu, bağlantıdan geriye doğru yazılmalıdır. Yayılma hedefi, pasif kayıp, fiber türü, kanal planı, alıcı-verici türü, alıcı eşiği ve OSNR gereksinimiyle başlayın. Daha sonra amplifikatör konumunu tanımlayın.

 

Şartname öğesi	EDFA uygulamalarında neden önemlidir?
Çalışma bandı	Kanal planıyla C-bant, L-bant veya genişletilmiş-bant uyumluluğunu doğrular
Kazanç aralığı	Amplifikatörün, aralığı aşırı zorlamadan gerçek bağlantı kaybını telafi edip edemeyeceğini belirler
Çıkış gücü	Güçlendiriciler ve CATV dağıtımı için önemlidir, ancak doğrusal olmayan ve güvenlik riskine karşı dengelenmelidir
Gürültü figürü	Ön-yükselteçler,-satır içi konumlar ve uzun-uzun mesafeli OSNR koruması açısından kritiktir
Düzlük kazanın	Çok-kanallı DWDM sistemlerinde dalga boyu dengesizliğini önler
Giriş gücü aralığı	Gerçekçi kanal yüklemesi altında kararlı çalışmayı sağlar
Kontrol modu	AGC, APC veya diğer modlar canlı kanal değişikliklerini ve geçici davranışı etkiler
Güvenlik fonksiyonları	Pompa kapatma, alarmlar ve güç azaltma insanları, konnektörleri ve ekipmanı korur
Yönetim arayüzü	SNMP, web, seri veya diğer arayüzler NOC ekiplerinin amplifikatör sağlığını izlemesine yardımcı olur
Çevresel tasarım	Soğutma, güç yedekliliği ve sıcaklık alarmları uzun-vadeli kararlılığı etkiler

 

B2B satın alma için kırmızı bayrak tek başına düşük bir fiyat değildir. Kırmızı bayrak, EDFA'nın tam rotanız için neden bir güçlendirici, sıralı ünite veya{-ön yükseltici olması gerektiğini açıklayamayan bir tedarikçidir. Cevap yalnızca "daha yüksek çıkış gücü daha güvenlidir" ise teklif onaya hazır değildir.

 

FB-LINK, 2008'den beri optik modüller üretmektedir ve 1600㎡ temiz üretim ortamı, 200+ personeli, ROHS-uyumlu süreçleri ve 180+ müşteriye hizmet etme deneyimi ile DWDM, DCI ve uzun-aralıklı optik projeleri desteklemektedir. EDFA kaynak kullanımında bu arka planın yararlı kısmı yalnızca şirketin büyüklüğü değildir; her bir öğeyi ayrı ayrı alıntılamak yerine optik modülleri, MUX/DEMUX kaybını, DCI/OTN yayılma hedeflerini ve amplifikatör yerleşimini birlikte inceleme yeteneğidir.

 

80 km, 120 km veya özel bir DWDM aralığı planlıyorsanız fiber kaybını, MUX/DEMUX kaybını, dalga boyu sayısını ve alıcı-verici tipini gönderin. Güçlendirici,-hat içi veya ön-amplifikatör yapılandırmalarının eşleştirilmesine yardımcı olabilirizEDFA optik amplifikatör ürün yelpazesiböylece birim aşırı boyutlandırılmamış, yetersiz{0}}belirtilmemiş veya OSNR'yi koruyamayacağı bir yere yerleştirilmemiştir.

 

SSS