Η επιλογή του κατάλληλου οπτικός ενισχυτής αποτελεί μία από τις πιο κρίσιμες αποφάσεις κατά το σχεδιασμό οπτικών δικτύων. Δεδομένου ότι υπάρχουν διαφορετικές τεχνολογίες για διαφορετικές εφαρμογές, οι μηχανικοί δικτύων πρέπει να γνωρίζουν τα πλεονεκτήματα και τα μειονεκτήματα που σχετίζονται με το κόστος, την απόδοση και τις συνθήκες εγκατάστασης. Αυτός ο εκτενής οδηγός συγκρίνει τέσσερις βασικούς τύπους οπτικών ενισχυτών —EDFA, EYDFA, SOA και Raman— για να σας βοηθήσει να κάνετε την κατάλληλη επιλογή για το δίκτυό σας CATV, FTTH ή μακράς απόστασης.
EDFA: Το Βασικό Εργαλείο της Βιομηχανίας
Ο Ενισχυτής Οπτικών Ινών με Ενσωματωμένο Έρβιο (EDFA) είναι ο πλέον διαδεδομένος οπτικός ενισχυτής σήμερα στις τηλεπικοινωνίες. Η συσκευή C-band 1550 nm προσφέρει υψηλό οπτικό κέρδος (μέχρι και 40 dB), χαμηλό φιγούρα θορύβου (συνήθως 4,0 έως 4,5 dB) και απόδοση ανεξάρτητη από την πόλωση. Τα EDFAs είναι η πρώτη επιλογή για δίκτυα μετρόπολης, διανομή CATV και εφαρμογές FTTH που απαιτούν υψηλό βαθμό αξιοπιστίας και αποτελεσματικότητας κόστους.
Για τις περισσότερες τυπικές, αποτελεσματικές ως προς το κόστος εφαρμογές που χρησιμοποιούν διαχωριστή 1:64 και απαιτούν θρομβωτικές γραμμές μήκους έως 15 km, το EDFA είναι η καλύτερη επιλογή. Πολλές εταιρείες, όπως η Shandong Wanshuo Optoelectronic Equipment Co., Ltd., είναι εμπειρογνώμονες στην κατασκευή αυτής της αξιόπιστης και αποτελεσματικής συσκευής, με 12 εργαστήρια υψηλής ποιότητας χωρίς σκόνη και αυτοματοποιημένες γραμμές παραγωγής για διατήρηση σταθερής ποιότητας.
EYDFA: Υψηλής ισχύος εναλλακτική λύση για επεκτεταμένη εμβέλεια
Ο Ενισχυτής Ινών με Συμπροσθήκη Ερβίου-Υττέρβιου (EYDFA) επιτρέπει στον σχεδιαστή δικτύου να προωθεί το σήμα περαιτέρω στο δίκτυο για εφαρμογές που μπορούν να αξιοποιήσουν λίγο περισσότερο οπτικό προϋπολογισμό. Με την προσθήκη ιόντων υττέρβιου και τη χρήση δομής αντλίας διπλής μανδύας, ο EYDFA επιτυγχάνει ισχύ εξόδου έως και 33 dBm — υψηλότερη από την τυπική EDFA — και χρησιμοποιείται συνήθως σε FTTH μεγάλης εμβέλειας (αποστάσεις παροχής πάνω από 25 km), σε αναλογίες διαίρεσης 1:128 και σε εγκαταστάσεις RFoG, όπου απαιτείται υψηλή οπτική ισχύς.
Υπάρχει μια ελαφρά ποινή που πρέπει να καταβληθεί για την υψηλότερη ισχύ εξόδου, υπό μορφήν επιδείνωσης του φιγούρα θορύβου· το EYDFA έχει φιγούρα θορύβου που συνήθως κυμαίνεται μεταξύ 4,5 και 5,5 dB και καταναλώνει περισσότερη ισχύ από το τυπικό EDFA. Για πολλούς, αυτή η αύξηση του κόστους αποσβένεται με την εξάλειψη αρκετών, και συχνά ακριβών, ενεργών στοιχείων μεσαίου διαδρόμου για την επίτευξη του ίδιου δικτύου διανομής. Το ερώτημα για κάθε λειτουργό δικτύου είναι εάν η μεγαλύτερη οπτική απόσταση αξίζει την αύξηση του κόστους ανά μονάδα, και σε ορισμένες αγροτικές ή προαστιακές εγκαταστάσεις αυτό είναι αναμφισβήτητα αληθές, ενώ ένα EYDFA στο κεφαλικό σημείο θα έχει χαμηλότερο λειτουργικό κόστος ανά μονάδα.
SOA: Ταχύτητα και Ολοκλήρωση Ημιαγωγών
Ο Οπτικός Ενισχυτής Ημιαγωγών (SOA) διαθέτει μοναδικά χαρακτηριστικά που τον διακρίνουν από τον EDFA και τον EYDFA, συμπεριλαμβανομένων εξαιρετικά γρήγορων ταχυτήτων εναλλαγής στην περιοχή των νανοδευτερολέπτων. Αυτά τα χαρακτηριστικά καθιστούν τη συσκευή κατάλληλη για λειτουργία σε κατάσταση εκρήξεως (burst mode), μετατροπή μήκους κύματος και ενσωμάτωση σε οπτικά κυκλώματα· ωστόσο, για κατανομή υψηλής ισχύος, συχνά υστερεί σε σύγκριση με τον EDFA έναντι του SOA· οι SOA συχνά παρουσιάζουν φιγούρες θορύβου πάνω από 6 έως 8 dB, καθώς και ενίσχυση εξαρτώμενη από την πόλωση. Γι’ αυτόν τον λόγο, η χρήση των SOA σε δίκτυα CATV και FTTH είναι σχεδόν ανύπαρκτη, ενώ η ειδικότητά τους βρίσκεται σε δίκτυα μετρόπολης (metro ring networks) και στις δυνατότητες προσθήκης/αφαίρεσης (add/drop) που ενσωματώνονται στην οπτική εναλλαγή και σε ερευνητικές προσπάθειες. Εάν είστε συνηθισμένος λειτουργός δικτύου PON, ο EDFA θα παραμείνει η καλύτερη επιλογή για εσάς, χωρίς καμία αμφιβολία.
Ενισχυτής Raman: Κατανεμημένη Ενίσχυση για Υπερμακριές Διαδρομές
Λειτουργεί διαφορετικά από τους παραδοσιακούς διακριτούς ενισχυτές (EDFA, EYDFA και SOA) και διανέμει την ενίσχυσή του σε πολλά χιλιόμετρα, αντί να την εντοπίζει σε ένα μόνο σημείο του δικτύου. Το φιγούρα θορύβου μπορεί να είναι σχεδόν μηδενική σε dB, ενώ οι ενισχυτές Raman έχουν σχεδόν άπειρο εύρος ενίσχυσης λόγω της χρήσης πολλαπλών μηκών κύματος αντλίας. Για υποθαλάσσια συστήματα και γραμμές μεγάλης απόστασης, λίγα πράγματα μπορούν να ανταγωνιστούν τον ενισχυτή Raman.
Το τεράστιο αρνητικό πλεονέκτημα είναι η πολυπλοκότητά του και η τιμή του. Ενισχυτής Raman απαιτεί ισχυρούς και πολλαπλούς λέιζερ αντλίας και προσεκτική διαχείριση της οπτικής· είναι υπερβολικοί για δίκτυα CATV—ειδικά αν ληφθούν υπόψη οι αποστάσεις τροφοδοσίας, οι οποίες συνήθως δεν ξεπερνούν ποτέ τα 40 km. Οι πιο βιώσιμες επιλογές εδώ είναι οι EDFA και EYDFA.
Επιλέγοντας τον κατάλληλο ενισχυτή για το δίκτυό σας
Γνωρίζοντας τις διαφορετικές δυνατότητες κάθε τύπου οπτικού ενισχυτή οι εν λόγω ενισχυτές θα σας επιτρέψουν να επιλέξετε εκείνον που είναι καλύτερα προσαρμοσμένος στην εφαρμογή σας. Για σχεδόν όλες τις εφαρμογές διανομής CATV, καθώς και για εφαρμογές πρόσβασης FTTH, ο EDFA προσφέρει το καλύτερο συμβιβασμό μεταξύ αξιοπιστίας, επιπέδου θορύβου και κόστους. Εάν προσδοκάτε μεγαλύτερα μήκη τροφοδοσίας ή απαιτείτε αναλογίες διαίρεσης 1:128, ένας EYDFA μπορεί να ικανοποιήσει αποτελεσματικά τις ανάγκες σας. Για σχεδόν όλα τα δίκτυα πρόσβασης, ένας SOA ή ένας ενισχυτής Raman απλώς δεν θα καλύψει τις απαιτήσεις για CATV και FTTH.
Η Shandong Wanshuo Optoelectronic Equipment Co., Ltd., με τις ολοκληρωμένες γραμμές παραγωγής της — από SMT μέχρι την τελική συναρμολόγηση — είναι σε θέση να παρέχει ανθεκτικούς οπτικούς ενισχυτές για πολλές διαφορετικές ανάγκες δικτύων. Είτε χρειάζεστε έναν τυποποιημένο EDFA για εφαρμογή FTTH 1:32, είτε έναν ενισχυτή Raman για μια υποβρύχια γραμμή σε αγροτική περιοχή, η επιλογή του κατάλληλου τύπου ενισχυτή και ενός εξουσιοδοτημένου κατασκευαστή είναι απαραίτητη για να διασφαλιστεί η διάρκεια ζωής και η αξιοπιστία του δικτύου.