בחירת הנכון מגבר אופטי היא אחת ההחלטות החשובות ביותר בתכנון רשתות סיב אופטי. מכיוון שקיימים טכנולוגיות שונות ליישומים שונים, מהנדסי רשתות חייבים להכיר את היתרונות והחסרונות הקשורים בעלויות, ביצועים ובמצבים של התקנה. מדריך מקיף זה משווה ארבעה סוגי מגברים אופטיים עיקריים: מגברי אופטיקה — EDFA, EYDFA, SOA ורמנן — כדי לעזור לכם לבחור את הפתרון הנכון לרשת ה-CATV, ה-FTTH או הרשת לטווח רחוק שלכם.
EDFA: הסוס העבד של התעשייה
המגבר הסיבי הדופדפ באירביום (EDFA) הוא המגבר הנפוץ ביותר מגבר אופטי בתקשורת המודרנית. התקן בפס C באורך גל של 1550 ננומטר מצויד בהגבר אופטי גבוה (עד 40 דב), דרגת רעש נמוכה (בדרך כלל 4.0–4.5 דב) וביצועים שאינם תלויים בקיטוב. EDFAs הם הבחירה הראשונה לרשתות מטרופוליניות, הפצת CATV ויישומים של FTTH הדורשים אמינות גבוהה ויעילות עלות.
לרוב היישומים הסטנדרטיים והזולים שמשתמשים במחולק 1:64 ודורשים קווים מזינים באורך שאינו עולה על 15 ק"מ — EDFA הוא הבחירה המועדפת. חברות רבות, כגון Shandong Wanshuo Optoelectronic Equipment Co., Ltd., מהוות מומחית בייצור התקן האמין והיעיל הזה, עם 12 מסגרות ייצור עתירות אבק ברמה גבוהה וקווי ייצור אוטומטיים כדי לשמור על עקביות באיכות.
EYDFA: חלופה בעוצמה גבוהה לטווח הרחוק
מגבר סיבים מדורב עם אירביום וייטרביום (EYDFA) מאפשר למصمם הרשת לספק הספקת אנרגיה רחוקה יותר ברשת ליישומים שיכולים לנצל תקציב אופטי גדול במעט. על ידי הוספת יונים של ייטרביום ושימוש במבנה pomp דו-קליפתי, מגבר זה מגיע לכוח פליטה של עד 33 דבמ — גבוה יותר מאשר מגבר סיבים מדורב סטנדרטי (EDFA), והוא בשימוש נפוץ ביישומי FTTH מרוחקים (מרחקי מתזילה מעל 25 ק"מ), יישומים עם יחס חלוקה 1:128, ופרוייקטים של RFoG, שבהם נדרש כוח אופטי גבוה.
יש עונש קל עבור פלט הספק גבוה יותר, בצורת גורם הרעש; ל־EYDFA יש גורם רעש שמתנודד בדרך כלל בין 4.5 ל־5.5 דב, והוא צורך יותר ספק כוח מאשר ה־EDFA הסטנדרטי. עבור רבים, עלות זו מתפזרת על ידי הסרת רכיבים פעילים רבים, ולעיתים יקרים, בקטע האמצעי כדי להשיג את אותה רשת הפצה. השאלה שעומדת בפני כל מפעיל רשת היא האם התקציב האופטי הארוך יותר שווה את העלייה במחיר למודול, ובחלק מהיישומים באזורים כפריים או פריפריאליים, זה בהחלט נכון, ותפעול EYDFA במרכז הרשת יגרור עלויות תפעול נמוכות יותר ליחידה.
SOA: מהירות ואינטגרציה של חצי מוליך
למגבר האופטי המבוסס על חומר מוליך למחצה (SOA) יש תכונות ייחודיות שמייחדות אותו ממגבר סיב אופטי דופי-אראביו (EDFA) ומגבר סיב אופטי דופי-אירביום (EYDFA), כולל מהירויות מתנה מהירות במיוחד בטווח הננושניות. תכונות אלו הופכות את המכשיר למתאים למצב פיצוץ (burst mode), להמרת אורך גל ולשילוב במעגלים אופטיים; עם זאת, בהשגת הספק גבוה, הוא בדרך כלל נופל ביחס ל-EDFA לעומת SOA; ל-SOA-ים יש בדרך כלל מדד רעש של מעל 6 עד 8 דציבלים, וכן הגבר תלוי קיטוב. מסיבה זו, השימוש ב-SOA ברשתות CATV ו-FTTH כמעט ואינו קיים, והתחום המיוחד שלהם הוא רשתות מטרו בצורת טבעת והיכולת להוסיף ולהוריד ערוצים (add/drop) שהיא אופיינית להחלפת אופטית ולמחקר. אם אתה מפעיל רשת PON רגילה, ה-EDFA עדיין יהיה הבחירה הטובה יותר עבורך – ללא כל שאלה.
מגבר רמנ: הגברה מפוזרת למסעות ארוכים במיוחד
היא פועלת באופן שונה מאmplיפיקטורים דיסקרטיים מסורתיים (EDFA, EYDFA ו-SOA) ומפיצה את ההגברה שלה על פני קילומטרים רבים במקום בנקודה אחת ברשת. גורם הרעש יכול להיות קרוב לאפס דב, והmplיפיקטורים מסוג רמן יש להם רוחב פס הגברה כמעט אינסופי בשל השימוש באורכי גל מרובים של לייזרים מזינים. עבור מערכות תת-מימיות וקווי עוקף למרחקים ארוכים, אין כמעט משהו שיעלה על mplיפיקטור הרמן.
ההיבט השלילי הגדול ביותר הוא המורכבות והמחיר הגבוה. mplיפיקטור רמן דורש לייזרים מזינים חזקים ומרובים וניהול זהיר של האופטיקה; הם מוגזמים מדי לרשתות CATV — במיוחד אם לוקחים בחשבון שמרחקי המזינה בדרך כלל לא יעברו 40 ק"מ. האפשרויות היעילות ביותר כאן הן EDFA ו-EYDFA.
בחירת האפשרות הנכונה עבור הרשת שלכם
הכרת היכולות השונות של כל אחד מה הmplיפיקטורים האופטיים הנושאים שנידונו כאן יאפשרו לכם לבחור את זה המתאים ביותר ליישום שלכם. עבור כמעט כל יישומי הפצה של רשתות טלוויזיה בזרם (CATV) וכן יישומי גישה ל-FTTH, הגבר האופטי המבוסס על סיבים דופיים (EDFA) מציע את הסיכום הטוב ביותר בין אמינות, רמת הרעש והעלות. אם אתם מצפים לאורך מזין ארוך יותר או שדורשים יחס חלוקה של 1:128, גבר אופטי המבוסס על סיבים דופיים עתידיים (EYDFA) יוכל לשרת את צרכיכם בצורה יעילה. עבור כמעט כל רשתות הגישה, גבר אופטי מבוסס סגמנט (SOA) או גבר ראמאן פשוט לא ימלאו את הדרישות הנדרשות ליישומי CATV ו-FTTH.
חברת Shandong Wanshuo Optoelectronic Equipment Co., Ltd., אשר מחזיקה בקווי ייצור משולבים המכסים את כל התהליך – מההרכבה על לוחות (SMT) ועד להרכבה הסופית – מסוגלת לספק מגברים אופטיים עמידים לצרכים רחבים של רשתות תקשורת. האם אתם צריכים מגבר EDFA סטנדרטי ליישום FTTH עם יחס חלוקה של 1:32, או מגבר ראמאן לקו תת-ימי כפרי – בחירת סוג המגבר המתאים, וכן יצרן מוסמך, היא קריטית כדי להבטיח את האורך החזק ואת האמינות של הרשת.