EN
Ενισχυτής Ινών Προσμείξεως Ερβίου (EDFA) είναι μία από τις πιο επαναστατικές τεχνολογίες στις σημερινές οπτικές επικοινωνίες. Ο EDFA είναι εμπορικά διαθέσιμος από τις αρχές της δεκαετίας του 1990 και έχει επαναστατήσει τα δίκτυα οπτικών ινών μεγάλης απόστασης, παρέχοντας ολοκληρωμένη οπτική ενίσχυση σημάτων χωρίς την ανάγκη ακριβής οπτοηλεκτρονικής αναγέννησης. Η Shandong Wanshuo Optoelectronic Equipment Co., Ltd. είναι επαγγελματικός κατασκευαστής εξοπλισμού οπτικών επικοινωνιών και αφιερώνεται στην παροχή ολοκληρωμένων λύσεων για δίκτυα επικοινωνιών και ενισχυτές οπτικών ινών, κυρίως EDFA και EYDFA προϊόντα.
Αρχή Λειτουργίας του EDFA
Ένας ενισχυτής οπτικής ίνας δοπαρισμένος με ερβίου βασίζεται στις αρχές της φυσικής των λέιζερ και της φασματοσκοπίας σπάνιων γαιών. Το μέσο ενίσχυσης είναι ένα σύντομο τμήμα οπτικής ίνας από διοξείδιο του πυριτίου, το οποίο έχει δοπαριστεί με τρισθενή ιόντα ερβίου (Er³⁺). Αυτά τα ιόντα ερβίου μπορούν να διεγερθούν σε υψηλότερα ενεργειακά επίπεδα με διέγερση από δίοδο λέιζερ στα 980 nm ή 1480 nm, με αποτέλεσμα τη δημιουργία αντιστροφής πληθυσμού.
Τα διεγερμένα ιόντα, μέσω της εξαναγκασμένης εκπομπής, παράγουν συνεκτικά φωτόνια με το ίδιο μήκος κύματος, την ίδια φάση και την ίδια κατεύθυνση με τα εισερχόμενα φωτόνια σήματος όταν αυτά διέρχονται από τη δοπαρισμένη ίνα και βρίσκονται εντός της ζώνης C (1530–1565 nm). Αυτή η διαδικασία παρέχει οπτική ενίσχυση χωρίς ηλεκτρική μετατροπή του σήματος, γεγονός που αποτελεί σημαντικό χαρακτηριστικό για τη χρήση των EDFA σε συστήματα πολυπλεξίας διαίρεσης μήκους κύματος (WDM). Η παρεμβολή μεταξύ των ταυτόχρονα ενισχυόμενων καναλιών μήκους κύματος καταστέλλεται λόγω της μεγάλης διάρκειας ζωής της ανώτερης κατάστασης (αρκετά χιλιοστά του δευτερολέπτου) του επιπέδου ⁴I₁₃/₂.
Χαρακτηριστικά ενίσχυσης EDFA
Ενίσχυση EDFA είναι ένα από τα σημαντικά παραμέτρους που επηρεάζουν την απόδοση του ενισχυτή σε διάφορες εφαρμογές. Οι τυπικές κέρδος μικρού σήματος κυμαίνονται από 20 έως 40 dB, μέχρι και πάνω από 20 dBm σε διαμορφώσεις ενίσχυσης. Σε εξαιρετικά απαιτητικές εφαρμογές DWDM, ο EDFA DWDM της Shandong Wanshuo είναι ικανός να παρέχει υψηλό κέρδος μέχρι 40 dB και ισχύ εξόδου μέχρι 26 dBm.
Το φάσμα κέρδους ενός EDFA καλύπτει περίπου 35 nm στη συνηθισμένη ζώνη C (1530–1565 nm) και μπορεί να επεκταθεί στη ζώνη L (1565–1625 nm) μέσω κατάλληλης παροχής ενέργειας (pumping) και σχεδιασμού ινών. Ωστόσο, η μη επεξεργασμένη ενεργοποιημένη με ερβίου ίνα (EDF) παρουσιάζει μη ομοιόμορφο φάσμα κέρδους, γεγονός που απαιτεί φίλτρα εξομάλυνσης κέρδους (gain-flattening filters) σε συστήματα WDM. Για να λυθεί αυτό το πρόβλημα, η Shandong Wanshuo χρησιμοποιεί προηγμένη τεχνολογία εξομάλυνσης κέρδους, βελτιστοποιεί τον σχεδιασμό της ενεργοποιημένης με ερβίου ίνας και χρησιμοποιεί εξισορροπητές κέρδους (gain equalizers) για να επιτύχει επίπεδα χαρακτηριστικά κέρδους σε όλη τη λειτουργική ζώνη.
Εφαρμογές EDFA σε σύγχρονα δίκτυα
Εφαρμογές EDFA μπορούν να επεκταθούν σε διάφορους τομείς των οπτικών επικοινωνιών και άλλων εφαρμογών. Οι βασικές εφαρμογές περιλαμβάνουν:
Μακράς εμβέλειας και υποθαλάσσιες τηλεπικοινωνίες: Τα EDFA χρησιμοποιούνται ενδιάμεσα σε αποστάσεις αρκετών εκατοντάδων χιλιομέτρων ως ενισχυτές σε διαωκεάνιους δεδομένων σύνδεσμους που μεταδίδουν τεραμπιτ ανά δευτερόλεπτο.
Μητροπολιτικά δίκτυα WDM: Για να παρέχουν ενισχυτικά στάδια ισχύος (booster) και προ-ενίσχυσης (pre-amplifier) προκειμένου να αυξηθεί η εμβέλεια και η χωρητικότητα.
Συστήματα DWDM: Ενίσχυση σήματος με χαμηλό θόρυβο (συνήθως 4,5 dB) και υψηλό κέρδος στη ζώνη C και στη ζώνη L.
Συστήματα αισθητήρων βασισμένα σε οπτικές ίνες: Οπτική πηγή υψηλής ισχύος / χαμηλού θορύβου για εφαρμογές αισθητήρων DVS / DAS.
Οπτική δοκιμή και μέτρηση: Οπτικοί ανακλασιόμετροι χρόνου (OTDR) και ερευνητικά οπτικά συστήματα
Οι γραμμές προϊόντων της Shandong Wanshuo περιλαμβάνουν μικρού μεγέθους EDFAs για συμπαγή συστήματα, DWDM EDFAs για συστήματα πυκνής διαίρεσης κατά μήκος κύματος, PM EDFAs για συστήματα διατήρησης πόλωσης και EYDFAs υψηλής ισχύος, οι οποίες μπορούν να παρέχουν έως και 10 W ισχύ εξόδου.
Συμπέρασμα
Συνολικά, ο ενισχυτής οπτικών ινών με ενσωματωμένο ερβίου (erbium-doped fiber amplifier) αποτελεί ένα απαραίτητο στοιχείο στα σημερινά οπτικά δίκτυα, λόγω της εξαιρετικής του ευελιξίας ως προς το μήκος κύματος, της απόδοσής του σε θόρυβο και της ενίσχυσης. Με επίκεντρο την ανεξάρτητη έρευνα και ανάπτυξη (R&D) και την έξυπνη παραγωγή, η Shandong Wanshuo Optoelectronic Equipment Co., Ltd. προσφέρει λύσεις EDFA υψηλής απόδοσης για να καλύψει τις αυστηρές απαιτήσεις της σημερινής υποδομής επικοινωνιών. Από 12 εργαστήρια υψηλής καθαρότητας μέχρι πλήρως αυτόματες γραμμές SMT, κύματος κολλητικής (wave soldering), συναρμολόγησης και παραγωγής συσκευών, τα ολοκληρωμένα συστήματα παραγωγής μας εγγυώνται την ποιότητα, την αξιοπιστία και την επικαιρότητα της παράδοσης σε πελάτες σε όλο τον κόσμο.