Raman Fiber zosilňovače - Pokroky na Long Haul prenos
úvod
Raman Fiber Amplifier (RFA) sa používa na stanovenie problémov s návrhom optického prenosového systému, ako je opticky zosilnená vzdialenosť stredného rozpätia, rozšírenie šírky pásma. RFA netrpí obmedzeniami Erbium-Doped Fiber Amplifier (EDFA) v tom, že môže byť integrovaný s prenosovými vláknami a čerpaný pri akejkoľvek vlnovej dĺžke, aby sa zabezpečila široká šírka pásma zosilnenia a zosilnenie plochosti pomocou kombinácie rôznych zdrojov vlnových dĺžok. , RFA, ktorá ponúka množstvo možných technických vylepšení opticky zosilnených diaľkových prenosových infraštruktúr, sa stala dostupnou možnosťou prenosu optických signálov.
Konfigurácie RFA
Rôzne konfigurácie čerpania poskytujú flexibilitu v systéme pre distribuované aj osvetlené (alebo diskrétne) Ramanove zosilňovače.
Distribuovaný Raman zosilňovač
Distribuovaný Raman zosilňovač (DRA) sa objavil v posledných rokoch ako kľúčová technológia pre moderné optické siete, a najmä pre koherentný prenos. DRA sa implementuje pomocou Ramanovho čerpadla pre spätnú konfiguráciu počítadla. V tejto konfigurácii sa najčastejšie používa DRA v spojení s konvenčnými EDFA zosilňovačmi, pričom Raman pump modul slúži ako predzosilňovač EDFA. V mnohých prípadoch sú moduly Raman a EDFA skombinované do jedného hybridného modulu Raman / EDFA, čím sa znižujú náklady, zefektívňuje a optimalizuje výkon a dosahuje sa jednotná kontrola oboch jednotiek v reálnom čase.
DRA má nasledujúce výhody:
Zisk dosiahnuteľný pozdĺž prenosových vlákien a jednoduché upínanie zosilnenia;
Nízke hlukové charakteristiky;
Lepší optický pomer signálu k šumu (OSNR);
Získať non-rezonančné a môže byť potenciálne získané pre akúkoľvek vlnovú dĺžku;
Extrémne široká šírka pásma približne 6 THz, široká a plochá šírka pásma dosiahnuteľná pomocou viacerých čerpadiel pri rôznych vlnových dĺžkach, zvýšené marže výkonu.
DRA má však aj niektoré nevýhody:
Vyžadujú sa veľmi vysoké výkony čerpadla;
Nízka účinnosť čerpania pri nižších úrovniach výkonu;
Rýchly čas odozvy, ktorý vedie k vyšším hlukom;
Silný rozvoj existujúcich optických systémov;
Požiadavka dlhšieho vlákniny;
Závažné účinky spôsobené nelinearitami.
Lumped Raman Amplifier
Je dôležité si uvedomiť, že aj keď existujú určité nevýhody pre DRA, pokroky v technológii vlákien boli experimentované, ktoré minimalizujú tieto problémy. Je potrebné vziať do úvahy konštrukčné riešenie začlenenia disperzného kompenzačného vlákna (DCF) do modelu systému. V tejto konfigurácii je Ramanov zosilňovač Lumped Raman Amplifier (LRA).
LRA sa posudzovala najmä v diaľkových prenosových systémoch WDM. Medzi výhody LRA patria:
Vysoká negatívna disperzná charakteristika, ktorá by mohla kompenzovať chromatickú a nelineárnu disperziu indukovanú vo vlákne z Group Velocity Dispersion (GVD) a Self Phase Modulation (SPM).
Malá účinná plocha, teda nižší výkon čerpadla a vysoká koncentrácia Ge nečistôt v kremičitom vlákne.
LRA má však aj niektoré nevýhody:
Hluk môže obmedziť výkon LRA so ziskom viac ako 15 dB. Pre menšie dĺžky vlákien bude šumová hodnota LRA najmenej 3 dB kvôli tepelnej excitácii vibračných režimov.
Hluk degraduje OSNR, čo vedie k sankcii citlivosti prijímača a tým je zisk zosilňovača do určitej miery obmedzený na jeden LRA.
Riešenie ROC spoločnosti FOCC
FOCC je svetoznáma spoločnosť, ktorá poskytuje takmer všetky optické sieťové riešenia, vrátane Ramanovho zosilňovača. Ramanove zosilňovače Fiberstore majú široké spektrum zisku a šírku pásma zosilnenia možno ďalej rozšíriť použitím optickej pumpy s viacerými vlnovými dĺžkami. Po mnohých rokoch výskumu a sieťového testovania vyvinula spoločnosť FOCC sériu FS-1550 Ramanových vláknových zosilňovačov a predstavila ju na ultrapriechodovom optickom vláknovom CATV prenose, konkrétne v kombinácii s aplikáciami EDFA. Zlepšenie ukazovateľov prepojenia je obzvlášť evidentné, čím sa získajú plošnejšie ziskové spektrá a vyššie hodnoty OSNR.
Poznámka: Pri výbere RFA je dôležitým aspektom, ktorý treba zvážiť, zapnutie / vypnutie Ramanovho zosilnenia poskytnutého zosilnením. Inými slovami, zisk, ktorý zažil Raman v porovnaní so ziskom bez Ramana. Vývoj zisku pozdĺž celkovej dĺžky vlákna môže byť vyriešený cez decibelový rozdiel. Zisk Ramanovho zosilňovača Raman zosilňovačov zapína a vypína v rozsahu 6 až 16 dB.