EDFA
Chwyddseinyddion optegol yw'r dechnoleg hanfodol ar gyfer y rhwydweithiau cyfathrebu optegol, gan alluogi trosglwyddo llawer o derabits o ddata dros bellteroedd o ychydig gannoedd o gilometrau i filoedd o gilometrau trwy oresgyn y cyfyngiad colli ffibr. Fel y mwyhadur optegol cyntaf a ddefnyddir yn gyffredin mewn systemau cyfathrebu optegol, mae EDFA wedi arwain at dwf dramatig yn y gallu trosglwyddo wrth ddefnyddio systemau WDM. Yn meddu ar nodweddion pŵer allbwn uchel, ennill uchel, lled band eang, annibyniaeth polareiddio a ffigur sŵn isel, mae EDFAs wedi dod yn un o'r cydrannau allweddol a ddefnyddir yn y system gyfathrebu optegol cenhedlaeth newydd. Felly beth yw EDFA? Ydych chi'n gwybod egwyddor weithio EDFA?
Beth Yw EDFA?
Dyfais ailadroddydd optegol yw mwyhadur ffibr wedi'i dopio erbium (EDFA) a ddefnyddir i hybu dwyster y signalau optegol sy'n cael eu cludo trwy system gyfathrebu ffibr optig. Mae ffibr optegol wedi'i dopio â'r erbium elfen ddaear brin fel y gall y ffibr gwydr amsugno golau ar un amledd ac allyrru golau ar amledd arall.
Egwyddor Gweithio EDFA
Mae'r ffibr wedi'i dopio erbium (EDF) wrth wraidd technoleg EDFA, sef ffibr silica confensiynol wedi'i dopio ag Erbium. Pan fydd yr Erbium wedi'i oleuo ag egni ysgafn ar donfedd addas (naill ai 980 nm neu 1480 nm), mae'n cael ei ysgogi i gyflwr canolraddol oes hir, yna mae'n pydru yn ôl i gyflwr y ddaear trwy allyrru golau o fewn y band 1525-1565 nm . Gellir pwmpio'r Erbium naill ai gan olau 980 nm, ac os felly mae'n mynd trwy gyflwr oes byr ansefydlog cyn dadfeilio'n gyflym i gyflwr lled-sefydlog, neu erbyn golau 1480 nm ac os felly mae'n cael ei gyffroi yn uniongyrchol i'r wladwriaeth led-sefydlog. . Unwaith y bydd yn y cyflwr lled-sefydlog, mae'n dadfeilio i gyflwr y ddaear trwy allyrru golau yn y band 1525-1565 nm. Gellir ysgogi'r broses ddadfeilio hon gan olau sy'n bodoli eisoes, gan arwain at ymhelaethu. Dangosir egwyddor gweithio EDFA yn Ffigur 1.
Ffigur 1: Egwyddor gweithio EDFA.
Cyfluniad baisc o EDFA
Mae cyfluniad EDFA yn cynnwys EDF, laser pwmp, a chydran (y cyfeirir atynt yn aml fel WDM) yn bennaf ar gyfer cyfuno'r donfedd signal a phwmp fel y gallant luosogi ar yr un pryd trwy'r EDF. Mewn egwyddor, gellir cynllunio EDFAs fel bod egni pwmp yn lluosogi i'r un cyfeiriad â'r signal (pwmpio ymlaen), i'r cyfeiriad arall i'r signal (pwmpio yn ôl), neu'r ddau gyfeiriad gyda'i gilydd. Gall egni'r pwmp naill ai fod yn egni pwmp 980 nm, egni pwmp 1480 nm, neu'n gyfuniad o'r ddau. Yn ymarferol, cyfluniad EDFA mwyaf cyffredin yw'r cyfluniad pwmpio ymlaen gan ddefnyddio egni pwmp 980 nm, fel y dangosir yn Ffigur 2.
Ffigur 2: Cyfluniad EDFA gydag egni pwmp 980 nm
Cymhwyso EDFA
Ar ôl dysgu beth yw EDFA, ac egwyddor weithio EDFA. Nesaf, byddwn yn trafod ffurflenni cais a meysydd cais EDFA.
Mwyhadur Atgyfnerthu
Pan gaiff ei ddefnyddio fel y mwyhadur atgyfnerthu, mae EDFA yn cael ei ddefnyddio yn allbwn trosglwyddydd optegol i wella pŵer allbwn y signal aml-donfedd ar ôl cael ei amlblecsio, fel y dangosir yn Ffigur 3. Yn y modd hwn, gellir ymestyn pellteroedd trosglwyddo cyfathrebu optegol. . Mae'r ffurflen gais hon yn gosod galw am bŵer allbwn uwch ar EDFA.
Ffigur 3: Y mwyhadur atgyfnerthu
Preamplifier
Pan gaiff ei ddefnyddio fel y rhagosodwr, mae angen nodweddion sŵn isel ac enillion uchel ar EDFA. Gan fod ganddo'r nodweddion hyn, gall EDFA wella sensitifrwydd derbynnydd optegol yn sylweddol wrth gael ei ddefnyddio wrth fewnbynnu derbynnydd optegol, fel y dangosir yn Ffigur 4.
Ffigur 4: Y rhagosodwr
Mwyhadur Llinell
Pan gaiff ei ddefnyddio fel y mwyhadur llinell, mae EDFA yn gallu gwneud iawn o bryd i'w gilydd am golli trawsyrru llinellau. Yn lle ailadroddydd OEO, gall EDFA chwyddo'r signalau optegol a drosglwyddir mewn llinellau yn uniongyrchol. Yn y modd hwn, rydym yn datrys problemau tagfeydd cyfnewidfa ffotodrydanol i osod sylfaen ar gyfer rhwydwaith all-optegol (AON). Mae Ffigur 5 yn dangos y cymhwysiad hwn o EDFA.
Ffigur 5: Y mwyhadur llinell
Mae gan EDFA y meysydd cais canlynol:
(1) Gellir cyflogi EDFA yn y system gyfathrebu optegol gallu uchel a chyflym. Mae cymhwyso EDFA yn adeiladol iawn i ddelio â phroblemau sensitifrwydd isel derbynyddion a phellteroedd trosglwyddo byr oherwydd diffyg ailadroddydd OEO.
(2) Gellir defnyddio EDFA mewn system gyfathrebu optegol pellter hir. Trwy ddefnyddio EDFA, gallwn ostwng y gost adeiladu yn ddramatig trwy gynyddu'r bylchau ailadroddwyr i leihau nifer yr ailadroddwyr adfywiol. Mae'r system gyfathrebu optegol pellter hir yn cynnwys yn bennaf y system trosglwyddo optegol cefnffyrdd tir a'r system drosglwyddo cebl ffibr optegol llong danfor.
(3) Gellir defnyddio EDFA yn system rhwydwaith mynediad tanysgrifiwr ffibr optegol. Os yw'r pellteroedd trosglwyddo yn rhy hir, bydd EDFA yn gweithredu fel y mwyhadur llinell i wneud iawn am golledion trosglwyddo llinellau, gan gynyddu nifer y tanysgrifwyr yn fawr.
(4) Gellir cyflogi EDFA mewn system amlblecsio rhannu tonfedd (WDM), yn enwedig system amlblecsio rhannu tonfedd trwchus (DWDM). Mae defnyddio EDFA yn system WDM yn gallu datrys problemau colli mewnosod a lleihau dylanwadau gwasgariad cromatig.
(5) Gellir defnyddio EDFA mewn system teledu antena cymunedol (CATV). Yn system CATV, mae EDFA yn gweithredu fel y mwyhadur atgyfnerthu i wella pŵer mewnbwn trosglwyddydd optegol yn fawr. Gall defnyddio EDFA i wneud iawn am golli mewnosod holltwyr pŵer optegol ehangu graddfa'r rhwydwaith ddosbarthu yn sylweddol a chynyddu nifer y tanysgrifwyr.
Casgliad
O'r uchod, mae gennym ddealltwriaeth dda o EDFA, gan gynnwys egwyddor weithio EDFA a'i gymhwyso. O'r amrywiol dechnolegau sydd ar gael ar gyfer chwyddseinyddion optegol, technoleg EDFA yw'r mwyaf datblygedig o bell ffordd. Y dyddiau hyn mae EDFA yn helaeth yn y rhwydweithiau cyfathrebu ffibr optegol. Wrth i dechnolegau cyfathrebu barhau i gael eu datblygu, EDFA fydd y dewis a ffefrir ar gyfer y chwyddseinyddion optegol yn y dyfodol. Gan fod ganddo nodweddion ennill gwastad dros ystod ennill deinamig fawr, sŵn isel, pŵer allbwn dirlawnder uchel a gweithrediad sefydlog gydag atal dros dro rhagorol, bydd EDFA yn chwarae rhan bwysicach a phwysig yn y system gyfathrebu optegol i wasanaethu tanysgrifwyr yn well.
