1550 nm EDFA: Miks seda kasutatakse laialdaselt CATV kiudvõrgudes

2026-09-02 15:02:54
1550 nm EDFA: Miks seda kasutatakse laialdaselt CATV kiudvõrgudes

Amplifitseerimine on muutumas oluliseks komponendiks kaasaegsetes CATV täielikult optilistes süsteemvõrkudes. Kuna optilised signaalid läbivad pikkasid vahemaid, tekib nende intensiivsuse vähenemine (optilise signaali kvaliteedi halvenemine). 1550 nm EDFA (Erbium-Doped Fiber Amplifier) on olnud laialt levinud lahendus ja tööstusstandard CATV-võrgu projekteerimisel, pakkudes erilisi omadusi, nagu suurepärane jõudlus, tõhusus ja laiendatavus.

1550 nm EDFA tehniline ülekaal

EDFA 1550 nm võimendite laialdast kasutamist CATV-võrgus põhjustab füüsika aluspõhimõte. Lainepikkus 1550 nm asub tavapärase optilise kiudklaasi miinimumkaotsuse aknas ja eri doopitud kiudklaasi optimaalses võimendusaknas. EDFA võimendi tööpõhimõte 1550 nm juures seisneb optilise signaali võimendamises ning sellel puudub igasugune seos elektriliste signaalide optiliseks teisendamisega ja vastupidi, vältides seega O-E-O regeneratsiooni keerukust ja viivitust.

Võimendusmehhanism põhineb stimuleeritud emissioonil. Kui sisenev 1550 nm signaal levib, ergutatakse ioone pumpelaseriga (tavaliselt 980 nm või 1480 nm), mis teeb võimalikuks populatsiooni inversiooni. Kõik olemasolevad 1550 nm footonid põhjustavad ergutatud ioonide väljumist sarnaste footonitega ning seega võimendavad 1550 nm signaali ilma lainepikkuse ega faasiga muutusteta; võimendus on tavaliselt kuni 20–40 dB väga väikese müra tasemega, mis on oluline hea kandja-müra suhte (CNR) saavutamiseks nii analoog- kui ka digitaal-CATV puhul.

Suuremahulise võrguarkhitektuuri võimaldamine

CATV-süsteemid on tavaliselt puu- ja harusüsteemid, kus üks peapunkt saadab signaale tuhandetele tellijatele. Kui ei kasutata võimendust, kaovad optilised signaalid enne esimest naabruskonna sõlme. Selle probleemi lahendamiseks kasutatakse CATV optilist võimendit näiteks 1550 nm juures töötavat EDFA-d, et taastada signaali tugevust olulistel jaamades, mis võimaldab katmist 100 km või rohkem.

Tootjad nagu Shandong Wanshuo Optoelectronic Equipment Co., Ltd. on arendanud suurte ulatuste jaoks mõeldud kõrgvõimsaid 1550 nm EDFA-lahendusi erbiiumi-üterbiumi koos doopitud kiudtehnoloogia alusel. Need saavutavad koguväljundvõimsuse 41 dBm, 64 või 128 porti ning iga porta vahelise väljundvõimsuse vahemikus 13–23 dBm. See võimaldab ühe optilise allika abil toetada tuhandeid optilisi sõlmi ning moodustab majandusliku CATV FTTH-võrgu kasvu aluse.

Kaasaegsete koondteenuste toetamine

Tänapäevased CATV-võrgud muutuvad üha rohkem andme- ja hääleteenustega integreerituks, mida tuntakse ka kui kolmekordset integratsiooni (triple play). Seda arengut saavutatakse 1550 nm võimendiga, mis suudab säilitada signaalide läbipaistvat võimendamist igas vormingus. EDFA võimendab ühtlaselt nii analoogtelevisiooni, digitaalset QAM-i kui ka IP-andmeid, kui ainult signaal on õigel lainepikkusel.

Täiustatud EDFA-süsteemil on sisseehitatud WDM-moodul, mis võimaldab PON-andmete lainepikkusi (1310 nm ja 1490 nm) multipleksida CATV-signaalidega (1550 nm) ühte kiudkabelisse. See lihtsustab laialdase videoedastuste teenuse pakkumist klientidele madalamate paigalduskuludega ilma, et operaatoreil oleks vaja lisainsfrastruktuuri ehitada lairiba Interneti ja hääleteenuste pakkumiseks.

Usaldusväärsus ja nutikas haldus

Tänapäevased 1550 nm EDFA-platvormid on ehitatud laiaulatuslike usaldusväärsuse funktsioonidega, mis on olulised sideettevõtete klassi CATV-teenuste jaoks. Tähtsaimad tootjad varustavad oma tooteid kahekordsete, kuumas olekus vahetuvate toiteallikatega, automaatse temperatuurikontrolliga (ATC) ja automaatse võimsuskontrolliga (APC), et tagada stabiilne väljund ±0,1 dB täpsusega oma 1550 nm EDFA-toodetes. Täpsemad haldusliideseid, nagu Web, SNMP, RS-232 ja RS-485, võimaldavad kaugseisult jälgida, konfigureerida ja diagnoosida vigu.

Näiteks on Shandong Wanshuo Optoelectronic Equipment Co., Ltd. teinud suuri investeeringuid automaatse tootmisjoonele, sealhulgas kiirendatud SMT-joonel, mis on otse ühendatud 3D SPI ja AOI inspektsiooniga – saavutades esmakordselt läbimise protsendi 99,8%. See tootmisega seotud täpsus tagab kvaliteedi, mida nõutakse missioonikriitilistes CATV-võrkudes pidevaks 24/7 tööks ning tagab stabiilsuse ja jõudluse.

Kohustuslik väljaandmine

1550 nm EDFA on kujunud CATV optiliseks võimendiks valikuks, kuna see suudab kasutada optiliste kiudude füüsikat, on odav ja sobib suurte hulkade jaoks ning võimaldab ühendatud teenuste pakkumist. 1550 nm EDFA on oluline tehnoloogia, mis juhib seda arengut, kuna CATV-võrgud liiguvad suurema võimsuse ja laiemas ulatuses katvuse suunas.