EN
Med udviklingen af fiber-til-huset-netværk (FTTH) til levering af båndbreddekrævende applikationer såsom 8K-videostrømning, skybaseret spil og forbindelser til virksomheder er efterspørgslen efter optisk forstærkning med høj effekt større end nogensinde. Ved udformning af netværk eller systemintegration må netværksingeniører og systemintegratorer ofte vælge mellem to typer fiberforstærkere: EDFA (Erbium-Doped Fiber Amplifier) og dens mere kraftfulde modstykke, EYDFA (Erbium-Ytterbium-Doped Fiber Amplifier). I denne artikel præsenteres en grundig teknisk sammenligning, der gør det nemmere for dig at vælge mellem disse forstærkerteknologier og afgøre, hvilken der er mest velegnet til din FTTH-løsning med høj effekt.
Den tekniske grundlag: Hvad adskiller EYDFA fra EDFA?
Både EDFA og EYDFA ser ud til at være identiske og bruger begge erbiumioner som forstærkningsmedium til at forstærke optiske signaler i C-båndet (1530–1565 nm). Men fysikken er en anden sag. I den traditionelle EDFA anvendes enkeltmodus-kernepumpning, hvor pumplys (normalt ved 980 nm eller 1480 nm) begrænses til kernen i fiberen. Designet resulterer naturligt i lav pumpestrømsabsorption, og udstyrsoutputeffekten er begrænset til ca. 23 dBm (200 mW/pr. kanal) pr. celle på grund af cellernes ikke-lineære adfærd og effektgrænserne for pumpe-dioderne.
EYDFA introducerer derimod en dobbeltklædt fiberstruktur, der er dopet med erbium og ytterbium. Ytterbium-ionerne (Yb³⁺) fungerer som sensitiseringsioner, der effektivt absorberer den multimodale pumpestråle i det spektrale område 915–980 nm og overfører energien til erbium-ionerne via resonansenergi-overførselsprocessen. EYDFA leverer en udgangseffekt på over 1 watt med kommercielle moduler, op til 27–35 dBm (0,5–3 W), og endda op til 41 dBm (12 W) i rackmonterede konfigurationer, takket være kombinationen af denne dobbeltklædede design og kernen med stort modes areal. EYDFA er en ideel forstærker til højeffektoptiske forstærkerapplikationer på grund af dens fremragende evne til at overvinde pumpeabsorptionssaturationseffekten i konventionelle EDFA .
Præstationsammenligning: Effekt, forstærkning og støjtal
Af ovenstående parametre er udgangseffekten den vigtigste, når man sammenligner EDFA og EYDFA til FTTH. En standard-EDFA leverer 13–23 dBm pr. udgangsport og er velegnet til 1:64-deling for medium afstand (10–20 km). Ved 1:128- eller 1:256-passiv opdeling til højtætte byområder kan den optiske budget for en EDFA dog være utilstrækkelig. Der findes imidlertid en EYDFA-forstærker, der leverer 27–33 dBm pr. port – svarende til at fordoble den tilgængelige effekt uden brug af aktiv midspan-regenerering.
En anden vigtig faktor at overveje er gevinstjævnhed. EYDFA’en viser god jævnhed i gevinsten over hele C-båndet (fra 1530 nm til 1565 nm) takket være optimerede co-doping-forhold og pumpefordeling. For WDM-systemer (Wavelength-Division Multiplexing) i FTTH er jævnhed særligt ønskelig, da signalerne fra WDM-systemer skal forstærkes til et konstant niveau for at sikre kvaliteten af overlay-signalerne (f.eks. CATV på 1550 nm og RF-overlay ved 1578 nm).
Anvendelsesscenarier: Hvor udmærker hver forstærker sig?
Valget mellem EYDFA og EDFA afhænger endeligt af anvendelseskonteksten. I den almindelige FTTH-anvendelse, hvor splittelsesforholdet er 1:32 eller 1:64 og tilførselslængden er under 20 km, er brugen af en konventionel EDFA den mest økonomiske løsning. Den leverer dokumenteret pålidelighed, små formfaktorer på 1U eller 2U samt stabile forsyningskæder.
For højtydende FTTH-netværk, især dem, der fokuserer på storstilet CATV-distribution, bliver EYDFA imidlertid den bedste løsning i forhold til RFoG (RF over glas) til landlig bredbånd eller triple-play-konvergens. Forestil dig nu, at du har én optisk linjeterminal (OLT), der er forbundet til fire 1:256-splitterkaskader, hvor hver kaskade har 1.024 abonnenter. Topologien kan derfor drives af én enkelt EYDFA-forstærker med 33 dBm-udgang, hvilket er meget praktisk for netkonfigurationen og betydeligt reducerer antallet af fejlpunkter. Ligeledes kan EYDFA levere det ekstra effektbudget, der kræves ved længere føderlængder til klusterenheder (30–40 km), for at kompensere for dæmpning og splittertab uden omkostningerne ved en fjernforstærkerhytte.
Derudover giver EYDFA fordele ved bursttilstand-forstærkning og transientsuppression til brug i højtydende optiske forstærkerløsninger i datacenterinterconnects og målesystemer og overgår hermed konventionelle EDFA-designs.
Omkostnings-gevinstanalyse: Samlet systemøkonomi
Den samlede systemøkonomi kan være mere fordelagtig for den højtydende EYDFA-forstærker i forhold til en EDFA med lignende ydeevne. I distribuerede forstærkningsarkitekturer erstatter én enkelt EYDFA 4–8 i kædeforbundne EDFA-enheder. Denne konsolidering giver besparelser på udstyrsanskaffelse, rackplads, strømforbrug og vedligeholdelse. Desuden reducerer den forenklede signalkæde den akkumulerede forringelse af støjfiguren, som typisk udgør 0,5–1 dB pr. kædeforbundet EDFA-trin.
Derudover har pumplaseren i EYDFA en højere pålidelighed. EYDFA-moduler er bredt tilgængelige og kan bruge billige, højtydende flermodus-pumpledioder i stedet for dyre enkeltmodus-pumplasere, hvilket giver en længere gennemsnitlig tid mellem fejl (MTBF) og lavere udskiftningomkostninger over den typiske netværkslevetid på 10 år.
Hvorfor vælge Shandong Wanshuo Optoelectronic Equipment Co., Ltd.?
Shandong Wanshuo Optoelectronic Equipment Co., Ltd. har omfattende erfaring inden for fiberforstærkerprodukter og tilbyder pålidelige EDFA- og EYDFA-løsninger. Virksomhedens 77FEYA2-serie af 2U højtydende EYDFA-forstærkere anvender avanceret erbium-ytterbium-kodopet dobbeltklaedet fiber-teknologi og leverer en samlet effekt på op til 41 dBm (over 12 W) med fleksible konfigurationer med 4, 8, 16, 32 og 64 porte, så de passer til forskellige netværkstopologier. Intelligent gevinstkontrol, fuld alarmovervågning og varmeudskiftelige redundante strømforsyninger sikrer 24/7 kontinuerlig drift.
Produktmæssig fremragende kvalitet garanteres af Shandong Wanshuos fremstillingskapacitet. Virksomheden driver 12 højkvalificerede rensningsværksteder, opnår en første-gang-gennemførselsrate på 99,8 % i SMT-produktionen og anvender fuldt automatiseret bølgesoldring med AOI-inspektion. Virksomhedens uafhængige forsknings- og udviklingsgruppe har udviklet og leveret intelligente testsystemer med fuld procesdata-sporebarhed, hvilket har resulteret i højtydende optiske forstærkerløsninger, der opfylder CE-, FCC- og RoHS-certificeringerne. Shandong Wanshuo Optoelectronic Equipment Co., Ltd. tilbyder både teknologi og produktionskapacitet – fra pilotprojekter til landsdækkende implementering – til alle netoperatører, der søger den bedste balance mellem effekt, ydeevne, pålidelighed og omkostningseffektivitet i deres FTTH-installationer.