eDFA באורך גל של 1550 ננומטר: למה הוא בשימוש נרחב ברשתות סיב אופטי ל- CATV

הגברה הופכת לרכיב קריטי ברשתות CATV מודרניות של מערכות אופטיות מלאות. כאשר אותות אופטיים מתקדמים מרחבים ארוכים, הם סובלים מדעיכה (הפחתה באיכות האות האופטי). ה- 1550 nm EDFA (מגבר סיבים מוגדר בארביום) הפך לפתרון נפוץ ותקן תעשייתי לעיצוב רשתות CATV על ידי הצגת סט ייחודי של תכונות של ביצועים, יעילות ויכולת הרחבה.

יתרון טכני של 1550nm EDFA

הסיבה להצלחת השימוש במגברים מסוג EDFA באורך גל של 1550 ננומטר ברשתות CATV היא עקרונות פיזיקליים בסיסיים. אורך הגל 1550 ננומטר נמצא בחלון האובדן המינימלי של סיב אופטי קונבנציונלי, וכן בחלון הגבר האופטימלי לסיב מדורבב באירביום. מגבר EDFA באורך גל של 1550 ננומטר מגדיל את האות האופטי ישירות, ללא המרה של אותות חשמליים לאופטיים או להפך, ובכך מتجنب את הסיבוכיות והעיכוב שקשורים בתהליך רגנרציה מסוג O-E-O.

תהליך ההגברה מתבצע באמצעות פליטה מאולצת. כאשר אות קלט באורך גל של 1550 ננומטר עובר דרך הסיב, יונים באירביום מוערים על ידי לייזר משאבה (לרוב באורכי גל של 980 ננומטר או 1480 ננומטר), מה שמייצר הפיכת אוכלוסייה. כל הפוטונים הקיימים באורך גל של 1550 ננומטר גורמים ליונים המעוררים לפלוט פוטונים דומים, ובכך מגבירים את האות באורך גל של 1550 ננומטר ללא שינוי באורך הגל או בפאזה שלו. הגבר טיפוסי נע בין 20 ל־40 דציבלים, עם רעש זעיר מאוד — עובדה חיונית להשגת יחס אות לרעש (CNR) טוב הן עבור שידורי CATV אנלוגיים והן דיגיטליים.

הabilitat מבנה רשת בקנה מידה גדול

מערכות CATV הן בדרך כלל מערכות עץ-וענפים, שדורשות ראשית אחת לשלוח אותות לאלפי מנויים. אם לא היו מגבירים, האותות האופטיים היו נאבדים לפני צמתים הראשונים בשכונות. כדי להתגבר על בעיה זו, ניתן להשתמש ב- מגביר אופטי ל-CATV כמו ה-EDFA באורך גל של 1550 ננומטר, כדי לשחזר את עוצמת האות בתחנות מפתח, ובכך לאפשר כיסוי של 100 ק"מ או יותר.

יצרנים כמו Shandong Wanshuo Optoelectronic Equipment Co., Ltd. פיתחו פתרונות EDFA בעלי הספק גבוה באורך גל של 1550 ננומטר, המבוססים על טכנולוגיית סיב דופדפ עם ארביום וייטרביום, לצורך triểnת מסיבית. הפתרונות יכולים להשיג הספק כולל של 41 ד"במ, 64 או 128 יציאות, עם הספק יציאה ליציאה בטווח של 13–23 ד"במ. זה מאפשר להשתמש במصدر אופטי יחיד לתמיכה באלפי צמתים אופטיים, ומכאן יסוד לצמיחה כלכלית של רשתות CATV מסוג FTTH.

תמיכה בשירותי התמזגות מודרניים

רשתות ה־CATV של ימינו הופכות ליותר ויותר משולבות בשירותי נתונים ושירותי קול, מה שידוע גם כשלב המשולש. התהליך הזה מושג באמצעות מגבר באורך גל של 1550 ננומטר, אשר מסוגל לשמור על הגברה שקולה של אותות בכל פורמט. מגבר ה־EDFA מגביר באופן אחיד, בין אם הוא מעביר טלוויזיה אנלוגית, QAM ספרתי או נתוני IP, כל עוד האות נמצא באורך הגל הנכון.

מערכת ה־EDFA המתקדמת כוללת מודול WDM מובנה, המאפשר למזג את ארכי הגל של נתוני PON (1310 ננומטר ו־1490 ננומטר) עם אותות ה־CATV (1550 ננומטר) לתוך סיב אופטי בודד. זה מאפשר לספק שירותים של שידורי וידאו ללקוחות במחיר נמוך יותר של פריסה, ללא צורך בהקמה של תשתית נוספת על ידי המפעילים בעת הספקת שירותי אינטרנט רחבים וקול.

אמינות וניהול אינטליגנטי

פלטפורמות ה-EDFA של היום ב-1550 ננומטר בנויות עם תכונות אמינות רחבות היקף, אשר חיוניות לשירותי CATV מדרגת ספקי שירות. יצרנים בולטים ביותר מציידים את המוצרים שלהם בה alimentations כפולות שניתן להחליף בזמן פעילות, במעגלי בקרת טמפרטורה אוטומטית (ATC) ובמעגלי בקרת הספק אוטומטית (APC) במוצרי ה-EDFA שלהם ב-1550 ננומטר כדי לספק פלט יציב של ±0.1 דב. ממשקים מתקדמים לניהול, כגון ווב, SNMP, RS-232 ו-RS-485, מאפשרים ניטור מרחוק, הגדרה מרחוק ודיאגנוזת תקלות.

למשל, חברת Shandong Wanshuo Optoelectronic Equipment Co., Ltd. השקיעה סכומים גדולים בקו ייצור אוטומטי, כגון קו SMT מהיר המחובר ישירות לבדיקות SPI תלת־ממדית ו-AOI — ומביא להשגת שיעור עיבוד ראשוני של 99.8%. דיוק זה בייצור מבטיח את האיכות הנדרשת לפעולת 24/7 ברשתות CATV קריטיות לממשימה, ומבטיח יציבות וביצועים.

סיכום

1550nm EDFA הפך לאמצעי הנבחר למגבר אופטי של CATV בזכות היכולת לנצל את פיזיקת הפיברת האופטית, הפצה מַסִיבִית יעילה מבחינה כלכלית ומסירת שירותים מאוחדת. 1550nm EDFA היא הטכנולוגיה המרכזית שדוחפת את האבולוציה הזו כאשר רשתות CATV מתקדמות לקראת קיבולת גבוהה יותר ותיחום רחב יותר.