EN
Uzun məsafəli siqnal ötürülməsi ənənəvi lif şəbəkələrində həmişə çətinlik törədib. Optik şəbəkələrin ürəyi kimi tanınan Eritiumla doplaşdırılmış lif gücləndiricisi (EDFA), siqnalın baha başa gələn optik-elektrik-optik çevrilmə olmadan lif boyu ötürülməsinə imkan verən ideal həll kimi ixtira edilmişdir. Şandun Vanşuo Optoelektronika Avadanlıqları Şirkəti Məhdudiyyətli Şirkəti optik rabitə sənayesində ucu-aşağı, bir yerdən həll olunan peşəkar həllər təqdim edir; bu həllər arasında şəbəkənin sabit ötürülmə performansını təmin etmək üçün EDFA-lardan istifadə edən yüksək performanslı optik lif gücləndiriciləri də daxildir.
EDFA nədir?
The EDFA erbiumla doplaşdırılmış lifdən ibarət optik gücləndirici növüdür və 980 nm və ya 1480 nm-lı lazer işığı ilə pompalanarkən optik qazanc göstərir. Erbiumla doplaşdırılmış optik lif, 1530–1565 nm aralığında işləyən erbium lazer mənbəyi ilə istifadə etmək üçün hazırlanmışdır. Əvvəlki təkrarlayıcılar kimi bütün optik-elektrik-optik siqnal bərpa edilməsi əvəzinə, EDFA siqnalları tamamilə optik şəkildə gücləndirir. Bir neçə dalğa uzunluğuna aid kanalların eyni zamanda gücləndirilməsi sayəsində onların DWDM sistemlərində istifadəsi genişləndirilə bilər.
EDFA əsasən 1530–1565 nm (C-zolağı) və 1625 nm-ə qədər (L-zolağı) aralığında işıqı gücləndirir, çünki bu diapazonlar silisium əsaslı optik liflərdə ən az itirmə bölgəsinə uyğun gəlir. EDFA əsasən uzun məsafəli yerüstü marşrutlar, dənizaltı və metro rabitələrində istifadə olunacaq.
EDFA-nın iş prinsipi: Necə işləyir?
Anlamaq EDFA-nın iş prinsipi erbiumla doplaşdırılmış lifdə stimullaşdırılmış emissiyanın fizikasının təhlili tələb olunur. Gücləndirmə prosesi üç əsas addımdan ibarətdir:
1. Pompanın qızdırılması
980 nm və ya 1480 nm-də işləyən bir nasos laseri enerjini erbiylə dopirlənmiş lifə verir. 980 nm-də nasoslanarkən erbiyum ionları əsas vəziyyətdən (⁴I₁₅/₂) daha yüksək enerji vəziyyətinə (⁴I₁₁/₂) keçir və sonra radiasiyalı olmayan şəkildə təqribən 10 millisaniyəlik uzun ömürlü metastabil vəziyyətə (⁴I₁₃/₂) sürətlə enir. Bu, optik gücləndirmə üçün vacib olan populyasiya inversiyasını yaradır.
2. Stimullaşdırılmış emissiya
Orijinal 1550 nm diapazonlu siqnal fotonu dopirlənmiş lifdən keçərkən stimullaşdırılmış emissiya prosesini başladır; bu zaman bir erbiyum ionu qıcıqlanmış vəziyyətdən əsas vəziyyətə keçir və gələn siqnal fotonu ilə eyni dalğa uzunluğunda, fazada və istiqamətdə bir koherent foton yayır. Beləliklə, siqnal zəifləməyə məruz qalmır və təmiz optik gücləndirmə həyata keçirilir.
3. Nasoslama konfiqurasiyaları
EDFA-ların aşağıda qeyd olunan üç pompalama konfiqurasiyası aşağı səs-küy əmsalı, yüksək çıxış gücü və ya gücləndirmə effektivliyi təmin edə bilər:
Eyni istiqamətdə pompalama: Siqnallarla eyni istiqamətdə pompalanmış xətti lif gücləndiricisi kommunikasiya bağlantısının ön hissəsində gücləndirici və ya ön gücləndirici kimi istifadə olunarkən aşağı səs-küy əmsalını təmin edir.
Əks istiqamətdə pompalama: Bu növ gücləndirici siqnalın yayıldığı istiqamətə əks istiqamətdə pompalanır və daha yüksək siqnal-səs-küy nisbəti təmin edən cihazlarda istifadə olunur.
İki istiqamətli pompalama: Yüksək gücləndirmə, yüksək güc və aşağı səs-küy təmin edən bu iki sxemin birləşməsi uzun məsafəli magistral sistemlər üçün idealdir.
EDFA-nın əsas komponentləri
EDFA aşağıdakı əsas modullardan ibarətdir:
Erbiumla dopirovka olunmuş lif (EDF): Aktiv lifin bir hissəsi, adətən 10–100 m uzunluğundadır. Stimullaşdırılmış emissiya vasitəsilə qazanc mühiti kimi əsas rol oynayır.
Pompalama laser diyodu: İonları ionlaşdıraraq daha yüksək enerji səviyyəsinə çatdırmaq üçün həyəcanlandırılmış işıq mənbəyi təmin etmək üçün istifadə olunur. Yayğın pompalama laser diyodları 980 nm və 1480 nm dalğa uzunluğunda olur.
Dalğa uzunluğuna seçici sparator: Siqnal işığı girişi ilə optik siqnal mənbəyini lifə (EDF) birləşdirmək üçün istifadə olunur. EDFA-da bu girişi olan işıqlar məlumat ötürülməsi üçün C diapazonunda, pompalama isə 1480 nm və ya 980 nm-də olur.
Optik izolyator: EDFA-nın qazanc xüsusiyyətlərini və şəbəkə siqnalını sonrakı şəbəkə seqmentlərindən qayıdan əks işıqdan yaranan potensial zərərdən qorumaq üçün istifadə olunur.
Qazancı düzəldən süzgəc (GFF): C diapazonunda lifin özünəməxsus bərabərsiz qazanc xüsusiyyətini kompensasiya etmək və ötürülən bütün kanallar üzrə ümumi ötürülmə qazancını düzəltmək üçün istifadə olunur.
EDFA-nın fiber-optik şəbəkələrdə tətbiqləri
EDFA-nın lif-optik rabitə sistemlərində bir çox faydalı tətbiqləri var, o cümlədən:
Uzunməsafəli quru ötürülməsi: birbaşa optik gücləndiricilər – trunk xəttinin təkrarlayıcıları kimi istifadə olunur və onlar optik ötürülmənin onlarla yüz kilometr sonra lif itkisini kompensasiya edir.
Dənizaltı ötürülmə sistemi: O, okeanlar üzrə minlərlə kilometr məsafəyə etibarlı və sabit ötürülməni təmin etməkdə əhəmiyyətli rol oynayıb.
Metropolitan WDM şəbəkə ötürülmə sistemi: Əsasən rabitə xətlərinin girişində (ön-gücləndirici) və ya sonunda (gücləndirici) istifadə olunur ki, siqnalın güclənməsi ilə rabitə məsafələrini artırmaq mümkün olsun.
Optik lif sensoru: Uzaq məsafədə optik lifin temperaturunu, gərginliyini və s. ölçmək üçün tətbiq olunur.
CATV və PON şəbəkələri: EDFA-lar yüksək keyfiyyətli siqnal paylanması təmin etmək üçün kabel televiziyası və passiv optik şəbəkə infrastrukturunda əsas komponentlərdir.
EDFA texnologiyasının üstünlükləri
Digər texnologiyalarla müqayisədə yüksək performanslı optik EDFA aşağıdakı üstünlüklərə malikdir:
Yüksək qazanc effektivliyi: 100–200 km uzunluğundakı liflərdə səmərəli aralıqda 20–40 dB-ə qədər qazanc əldə edilir;
Geniş zolaq eni: bu cihaz eyni zamanda bütün ötürmə pəncərələrini kompensasiya edə bilir, beləliklə ötürmə üçün çoxsaylı dalğa uzunluğu kanalları yaradıla bilər;
Aşağı faz noise göstəricisi: Aşağı faz noise və tipik noise göstəriciləri 4–6 dB səviyyəsindədir ki, bu da kvantla məhdudlaşmış səviyyəyə (3 dB) yaxındır;
Bit sürətindən asılı olmama: EDFA-lar bütün məlumat sürətlərini dəyişdirmədən gücləndirir, onları şəbəkə yeniləmələri üçün gələcəyə qarşı təmin edir
Az keçidli interfeys: Erbium ionlarının uzun yuxarı vəziyyət ömrü WDM sistemlərdə kanallar arası müdaxiləni azaldır
Nəticə
Erbiumla dopirlənmiş lif amplifikatorları (EDFA), fiber-optik ötürmə şəbəkələrin əsas optik amplifikatorlarıdır və ötürücü ilə qəbuledici ucları arasındakı uzun məsafəli optik bağlantıların daxiletmə itirmələrini tamamilə optik siqnal gücləndirməsi ilə effektiv kompensasiya edərək sabit performans təmin edir. Uzun məsafəli əsas şəbəkələrdə, dəniz altı kabel sistemlərində, WDM Metro şəbəkələrində və s. bu EDFA tətbiqləri mühüm rol oynayır.
Shandong Wanshuo Optoelectronic Equipment Co., Ltd. peşəkar optik lif gücləndiriciləri istehsal edən şirkətdir. Bizim şirkətimiz uzun məsafəli magistral rabitə, dənizaltı rabitə, şəhər daxili rabitə, PON şəbəkələri, lif sensorları və s. sahələrində geniş tətbiq olunan bütün optik rabitə lif gücləndiriciləri üçün tam təchizat zənciri ilə birlikdə kompleks bir mərhələli həllər təqdim edir. Bu həllər avtomatlaşdırılmış istehsal xətləri, tozsuz otaqlar və dəqiq sınaq avadanlıqları ilə təchiz olunmuş istehsal proseslərini əhatə edir.