EN
Η ενίσχυση αναδύεται ως κρίσιμο στοιχείο στα σύγχρονα ολοκληρωμένα οπτικά δίκτυα CATV. Καθώς τα οπτικά σήματα διανύουν μεγάλες αποστάσεις, υφίστανται ατενώδεια (μείωση της ποιότητας του οπτικού σήματος). Το 1550 nm EDFA (Erbium-Doped Fiber Amplifier) έχει αποτελέσει μια διαδεδομένη λύση και πρότυπο της βιομηχανίας για το σχεδιασμό δικτύων CATV, προσφέροντας ένα μοναδικό σύνολο χαρακτηριστικών όσον αφορά την απόδοση, την αποδοτικότητα και τη δυνατότητα επέκτασης.
Τεχνική Υπεροχή του EDFA 1550 nm
Ο λόγος για τον οποίο οι ενισχυτές EDFA 1550 nm μπορούν να εγκατασταθούν ευρέως σε δίκτυα CATV βασίζεται σε βασικές αρχές της φυσικής. Το μήκος κύματος 1550 nm βρίσκεται στο παράθυρο ελάχιστων απωλειών της συνηθισμένης οπτικής ίνας και στο βέλτιστο παράθυρο ενίσχυσης για ίνα δοπαρισμένη με Εr. Ο ενισχυτής EDFA στα 1550 nm λειτουργεί ενισχύοντας το οπτικό σήμα και δεν έχει καμία σχέση με τη μετατροπή ηλεκτρικών σημάτων σε οπτικά και αντίστροφα, αποφεύγοντας έτσι την πολυπλοκότητα/καθυστέρηση της O-E-O αναγέννησης.
Ο μηχανισμός ενίσχυσης είναι η εκπομπή μέσω εξαναγκασμένης εκπομπής. Καθώς το εισερχόμενο σήμα 1550 nm διαδίδεται, αυτά τα ιόντα διεγείρονται από ένα λέιζερ πηγής (συνήθως 980 nm ή 1480 nm), οπότε δημιουργείται αντιστροφή πληθυσμού. Όλα τα υπάρχοντα φωτόνια των 1550 nm προκαλούν τα διεγερμένα ιόντα να εκπέμψουν παρόμοια φωτόνια, ενισχύοντας έτσι το σήμα των 1550 nm χωρίς αλλαγή στο μήκος κύματος ή στη φάση. Η ενίσχυση μπορεί συνήθως να φτάσει τα 20–40 dB με πολύ μικρό θόρυβο, γεγονός που είναι απαραίτητο για την επίτευξη καλού λόγου Φέροντος προς Θόρυβο (CNR) σε αναλογικά και ψηφιακά δίκτυα CATV.
Ενεργοποίηση Αρχιτεκτονικής Δικτύου Μεγάλης Κλίμακας
Τα συστήματα CATV είναι συνήθως δέντρο-και-κλάδος, απαιτώντας ένα μοναδικό κεντρικό σταθμό για την αποστολή σημάτων σε χιλιάδες συνδρομητές. Εάν δεν υπήρχε ενίσχυση, τα οπτικά σήματα θα χανόταν πριν φτάσουν στους πρώτους κόμβους γειτονιάς. Για να ξεπεραστεί αυτό το πρόβλημα, ένα Οπτικό ενισχυτή CATV όπως το EDFA στα 1550 nm μπορεί να χρησιμοποιηθεί για την αποκατάσταση της ισχύος του σήματος σε κλειδιά σταθμά, επιτρέποντας έτσι κάλυψη των 100 km ή περισσότερων.
Κατασκευαστές όπως η Shandong Wanshuo Optoelectronic Equipment Co., Ltd. αναπτύσσουν λύσεις EDFA υψηλής ισχύος στα 1550 nm βασισμένες σε τεχνολογία ίνας συμπλεγμένης με Ερβίου-Υττέρβιου για εγκατάσταση μεγάλης κλίμακας. Μπορούν να επιτύχουν συνολική ισχύ εξόδου 41 dBm, με 64 ή 128 θύρες και ισχύ εξόδου ανά θύρα από 13 dBm έως 23 dBm. Αυτό επιτρέπει τη χρήση ενός μοναδικού οπτικού πηγαίου σήματος για την υποστήριξη χιλιάδων οπτικών κόμβων, παρέχοντας έτσι τη βάση για οικονομική ανάπτυξη δικτύων CATV FTTH.
Υποστήριξη Σύγχρονων Υπηρεσιών Σύγκλισης
Τα σημερινά δίκτυα CATV γίνονται όλο και περισσότερο ενσωματωμένα με υπηρεσίες δεδομένων και φωνής, γνωστό και ως τριπλή ενσωμάτωση (triple play integration). Αυτή η εξέλιξη επιτυγχάνεται με έναν ενισχυτή 1550 nm που μπορεί να διατηρεί διαφανή ενίσχυση σημάτων οποιασδήποτε μορφής. Ο EDFA ενισχύει ομοιόμορφα, είτε μεταφέρει αναλογική τηλεόραση, ψηφιακά σήματα QAM ή δεδομένα IP, εφόσον το σήμα βρίσκεται στο σωστό μήκος κύματος.
Το προηγμένο σύστημα EDFA διαθέτει ενσωματωμένο μόδουλο WDM, το οποίο επιτρέπει την πολυπλεξία των μηκών κύματος δεδομένων PON (1310 nm και 1490 nm) με τα σήματα CATV (1550 nm) σε μία μόνο ίνα. Αυτό διευκολύνει την παράδοση υπηρεσιών εκπομπής βίντεο στους πελάτες με χαμηλότερο κόστος εγκατάστασης, χωρίς να απαιτείται από τους φορείς λειτουργίας η εγκατάσταση επιπλέον υποδομής κατά την παροχή υπηρεσιών ευρυζωνικού Internet και φωνής.
Αξιοπιστία και Εξυπνη Διαχείριση
Οι σημερινές πλατφόρμες EDFA 1550 nm κατασκευάζονται με εκτεταμένα χαρακτηριστικά αξιοπιστίας, τα οποία είναι απαραίτητα για υπηρεσίες CATV επιπέδου φορέα. Οι πιο επιφανείς κατασκευαστές εξοπλίζουν τα προϊόντα τους με εναλλάξιμες, θερμές εναλλασσόμενες πηγές τροφοδοσίας, κυκλώματα αυτόματου ελέγχου θερμοκρασίας (ATC) και αυτόματου ελέγχου ισχύος (APC) στα προϊόντα EDFA 1550 nm τους, προκειμένου να παρέχουν σταθερή έξοδο ±0,1 dB. Εξελιγμένες διεπαφές διαχείρισης, όπως Web, SNMP, RS-232 και RS-485, επιτρέπουν την απομακρυσμένη παρακολούθηση, ρύθμιση και διάγνωση βλαβών.
Για παράδειγμα, η Shandong Wanshuo Optoelectronic Equipment Co., Ltd. έχει πραγματοποιήσει σημαντικές επενδύσεις στην αυτοματοποιημένη γραμμή παραγωγής, όπως η υψηλής ταχύτητας γραμμή SMT που συνδέεται απευθείας με εξέταση 3D SPI και AOI—επιτυγχάνοντας απόδοση πρώτης διέλευσης 99,8 %. Αυτή η ακρίβεια κατασκευής εγγυάται την ποιότητα που απαιτείται για λειτουργία 24/7 σε κρίσιμα δίκτυα CATV, διασφαλίζοντας σταθερότητα και απόδοση.
Συμπέρασμα
Το EDFA των 1550 nm έχει αναδειχθεί ως η επιλογή για οπτικό ενισχυτή CATV λόγω της ικανότητάς του να εκμεταλλεύεται τη φυσική των οπτικών ινών, την οικονομική κατανομή σε μεγάλη κλίμακα και την παράδοση ενοποιημένων υπηρεσιών. Το EDFA των 1550 nm αποτελεί τη βασική τεχνολογία που κινεί αυτήν την εξέλιξη καθώς τα δίκτυα CATV κινούνται προς υψηλότερη χωρητικότητα και ευρύτερη κάλυψη.