EYDFA és EDFA: Melyik száloptikai erősítő alkalmas a nagy teljesítményű FTTH-hálózatokra?

A szálalapú otthoni hálózatok (FTTH) fejlődésével, amelyek sávszélesség-igényes alkalmazásokat, például 8K videóstreaminget, felhőalapú játékot és vállalati kapcsolatokat biztosítanak, a nagy teljesítményű optikai erősítés iránti kereslet soha nem volt nagyobb. A hálózat vagy rendszerintegráció tervezésekor a hálózati mérnökök és rendszerintegrátorok gyakran két típusú szálerősítő között kell, hogy válasszanak: EDFA (erbiumpótlásos szálerősítő) és annak még hatékonyabb párja, az EYDFA (erbium–ittrium-pótlásos szálerősítő). Ez a cikk részletes technikai összehasonlítást nyújt, hogy segítsen Önnek eldönteni, melyik erősítőtechnológia a legmegfelelőbb a nagy teljesítményű FTTH-telepítéséhez.

A technikai alap: Mi teszi az EYDFA-t különlegessé az EDFA-val szemben?

Az EDFA és az EYDFA úgy tűnik, azonosak, és mindkettő az erbió ionokat használja erősítő közegként optikai jelek C-sávban (1530–1565 nm) történő erősítésére. De a fizikai hátterük más. A hagyományos EDFA-ban egymodusos magpumpálást alkalmaznak, amely során a pumpafényt (általában 980 nm vagy 1480 nm hullámhosszon) a szál magjában tartják vissza. Ez a tervezés természetes módon alacsony pumpaenergia-elnyelést eredményez, és a kimeneti teljesítmény csatornánként kb. 23 dBm (200 mW/csatorna) értékkel korlátozódik, mivel a sejtek nemlineáris viselkedése és a pumpadiódák teljesítménykorlátja miatt.

Az EYDFA másrészről kettős burkolatú szálstruktúrát alkalmaz, amelyet erbiómmal és ittériummal dopoltak. Az ittérium-ionok (Yb³⁺) érzékenyítők, amelyek nagyon hatékonyan elnyelik a többmódusú pumpasugarat a 915–980 nm-es spektrális tartományban, és az energiát rezonáns energiatovábbítási folyamaton keresztül továbbítják az erbium-ionoknak. Az EYDFA kereskedelmi modulokkal 1 watt feletti kimeneti teljesítményt nyújt, akár 27–35 dBm (0,5–3 W), sőt állványba szerelhető konfigurációkban akár 41 dBm (12 W) értéket is elér, köszönhetően ennek a kettős burkolatú tervezésnek és a nagy módusterületű magnek. Az EYDFA ideális erősítő a nagyteljesítményű optikai erősítőalkalmazásokhoz kiváló jellemzői miatt, amelyek lehetővé teszik a hagyományos szivárgási hatás kiküszöbölését EDFA .

Teljesítmény-, nyereség- és zajtényező-összehasonlítás

A fenti paraméterek közül a kimeneti teljesítmény a legfontosabb összehasonlításkor az EDFA és EYDFA fTTH-hez. Egy szokásos EDFA 13–23 dBm teljesítményt biztosít kimeneti portonként, és közepes távolságra (10–20 km) alkalmas 1:64-es elosztási arányhoz. Azonban a 1:128-as vagy 1:256-os passzív elosztáshoz – például sűrűn lakott városi lakótelepeken – az EDFA optikai költségvetése esetleg nem elegendő. Létezik azonban egy EYDFA erősítő, amely 27–33 dBm teljesítményt nyújt portonként, ami megközelítőleg négyszeres teljesítménynövekedést jelent közbeeső aktív újragenerálás nélkül.

Egy másik fontos szempont a nyereség egyenletessége. Az EYDFA kiváló nyereség-egyenletességet mutat az egész C-sávban (1530–1565 nm), az optimális együtt-dopálási arányok és a szivattyú-elosztás révén. A WDM (hullámhossz-szétválasztásos többszörözés) átfedéses rendszerekben az FTTH-ban különösen kívánatos a síkosság, mivel a WDM-rendszerekből érkező jeleket egyenletes szintre kell erősíteni, hogy megőrizzék az átfedéses jelek minőségét (például CATV 1550 nm-es és RF átfedés 1578 nm-en).

Alkalmazási forgatókönyvek: Melyik erősítő hol ragyog?

Az EYDFA és az EDFA közötti választás végül a telepítési környezettől függ. A tipikus FTTH-alkalmazásokban, ahol a szétosztási arány 1:32 vagy 1:64, és a tápláló szakasz hossza kevesebb, mint 20 km, a hagyományos EDFA használata a leggazdaságosabb megoldás. Megbízhatósága bizonyított, kis méretű (1U vagy 2U) kivitelű, és stabil ellátási láncok állnak rendelkezésre.

A nagy teljesítményű FTTH-hálózatokhoz, különösen a nagy léptékű CATV-elosztásra specializálódott hálózatokhoz azonban az EYDFA a legjobb megoldás a RFoG (RF over Glass) vidéki szélessávú vagy a triple play konvergencia megoldásokhoz képest. Képzelje el, hogy egy optikai vonalvégződési egység (OLT) csatlakozik négy 1:256-os osztókaskádhoz, mindegyikhez 1024 előfizető tartozik. Így a topológia egyetlen, 33 dBm kimeneti teljesítményű EYDFA-erősítővel vezérelhető, ami nagyon kényelmes a hálózati konfiguráció szempontjából, és jelentősen csökkenti a hibapontok számát. Hasonlóképpen, hosszabb tápláló szakaszok esetén (30–40 km) a fürt-egységekhez az EYDFA további teljesítménytartalékot biztosít az elnyelés és az osztó veszteségének ellensúlyozására anélkül, hogy távoli erősítőházra lenne szükség.

Ezen felül az EYDFA előnyöket nyújt robbanásos üzemmódú erősítésben és átmeneti feszültségcsillapításban adatközpontok közötti összeköttetések és érzékelőrendszerek nagy teljesítményű optikai erősítői számára, és meghaladja a hagyományos EDFA-tervek teljesítményét.

Költség-haszon elemzés: A teljes rendszer gazdaságossága

A teljes rendszer gazdaságossága előnyösebb lehet az EYDFA erősítő nagy teljesítményű változata számára, összehasonlítva egy hasonló teljesítményű EDFA-val. A terjesztett erősítési architektúrákban egyetlen EYDFA 4–8 egymás után kapcsolt EDFA egységet helyettesít. Ez a konszolidáció megtakarítást jelent a berendezések beszerzési költségein, a szekrényben elfoglalt helyen, az energiafogyasztáson és a karbantartási költségeken. Emellett az egyszerűsített jelút csökkenti a kumulatív zajtényező-romlást, amely egymás után kapcsolt EDFA-fokozatonként 0,5–1 dB lehet.

Ezen felül az EYDFA pumpalézere magasabb megbízhatósággal rendelkezik. Az EYDFA modulok széles körben elérhetők alacsony költségű, nagy teljesítményű többmódszeres pumpadiódák használatára, nem pedig drága egymódszeres pumpalézerekre, így hosszabb átlagos meghibásodás közötti időt (MTBF) és alacsonyabb cseréköltséget biztosítanak a hálózatok típusos 10 éves élettartama alatt.

Miért éppen a Shandong Wanshuo Optoelectronic Equipment Co., Ltd.?

A Shandong Wanshuo Optoelectronic Equipment Co., Ltd. cég rendelkezik széles körű tapasztalattal az optikai erősítő termékek területén, megbízható EDFA- és EYDFA-megoldásokat kínál. A cég 77FEYA2 sorozatú, 2U méretű, nagyteljesítményű EYDFA-erősítője fejlett, európium–itérium együttesen adalékolt, dupla burkolatú szálas technológiát alkalmaz, amely összesen akár 41 dBm (több mint 12 W) kimeneti teljesítményt biztosít, és rugalmasan konfigurálható 4-, 8-, 16-, 32- vagy 64-portos változatban, így illeszkedik a különféle hálózati topológiákhoz. Az intelligens erősítésvezérlés, a teljes riasztásfigyelés és a melegcserélhető, redundáns tápegységek folyamatos, 24/7 üzemelést tesznek lehetővé.

A termékminőség kiválóságát a Sangtung Vansuo gyártóereje garantálja. A vállalat 12 darab magas minőségű tisztító műhelyt üzemeltet, az SMT-gyártásban 99,8 százalékos első átmeneti hozamot ér el, és teljesen automatizált, AOI-ellenőrzött hullámforrasztási technológiát alkalmaz. A vállalat független R&D-csapata intelligens tesztelőrendszerek fejlesztését és szállítását végzi, amelyek teljes folyamatadat-visszakövethetőséget biztosítanak, és eredményként nagy teljesítményű optikai erősítő megoldásokat hozott létre, amelyek megfelelnek a CE-, FCC- és RoHS-tanúsítási előírásoknak. A Sangtung Vansuo Optoelektronikai Berendezés Kft. minden olyan hálózati szolgáltatónak technológiát és gyártási kapacitást kínál – prójektelindítástól országos szintű telepítésig –, aki a legjobb teljesítmény–teljesítmény egyensúlyt, megbízhatóságot és költséghatékonyságot keresi FTTH-telepítéseiben.