EN
Wzmacnianie staje się kluczowym elementem nowoczesnych całkowicie optycznych sieci CATV. Podczas przesyłania sygnałów optycznych na duże odległości występuje ich tłumienie (zmniejszenie jakości sygnału optycznego). 1550 nm EDFA (Erbium-Doped Fiber Amplifier) stał się powszechnie stosowanym rozwiązaniem i standardem branżowym w projektowaniu sieci CATV, zapewniając wyjątkowy zestaw cech związanych z wydajnością, efektywnością oraz skalowalnością.
Przewaga techniczna wzmacniacza 1550 nm EDFA
Powodem, dla którego wzmacniacze EDFA na długości fali 1550 nm mogą być szeroko stosowane w sieciach CATV, są podstawowe zasady fizyki. Długość fali 1550 nm znajduje się w oknie minimalnych strat standardowego światłowodu oraz w optymalnym oknie wzmocnienia dla światłowodu domieszkowanego erem. Wzmacniacz EDFA na długości fali 1550 nm działa poprzez wzmocnienie sygnału optycznego i nie ma nic wspólnego z konwersją sygnałów elektrycznych na optyczne i odwrotnie, co pozwala uniknąć złożoności i opóźnień związanych z regeneracją typu O-E-O.
Mechanizm wzmocnienia opiera się na emisji wymuszonej. Gdy wchodzący sygnał o długości fali 1550 nm rozchodzi się w światłowodzie, jony są wzbudzane przez laser pompujący (zwykle o długości fali 980 nm lub 1480 nm), co prowadzi do inwersji obsadzeń. Wszystkie istniejące fotony o długości fali 1550 nm powodują, że wzbudzone jony emitują podobne fotony, wzmaczając w ten sposób sygnał o długości fali 1550 nm bez zmiany jego długości fali ani fazy. Wzmocnienie może osiągać zwykle wartość 20–40 dB przy bardzo niskim poziomie szumów – co jest kluczowe dla uzyskania dobrego stosunku nośnej do szumu (CNR) w systemach CATV analogowych i cyfrowych.
Włączanie architektury sieci na dużą skalę
Systemy CATV są zazwyczaj systemami typu „drzewo i gałęzie”, wymagającymi jednego centrum głownego do przesyłania sygnałów do tysięcy subskrybentów. Gdyby nie stosować wzmacniaczy, sygnały optyczne uległyby utracie jeszcze przed pierwszymi węzłami osiedlowymi. Aby rozwiązać ten problem, można użyć Optycznego wzmacniacza CATV takiego jak EDFA pracujący przy długości fali 1550 nm, który przywraca moc sygnału w kluczowych stacjach, umożliwiając zasięg sięgający 100 km lub więcej.
Producenci, tacy jak Shandong Wanshuo Optoelectronic Equipment Co., Ltd., rozwijają wysokomocowe rozwiązania EDFA 1550 nm oparte na technologii włókien współdomieszkowanych erbu i iterbu do wdrożeń na dużą skalę. Mogą one osiągać całkowitą moc wyjściową na poziomie 41 dBm oraz posiadać 64 lub 128 portów, przy mocy wyjściowej na poszczególny port w zakresie od 13 dBm do 23 dBm. Dzięki temu pojedyncze źródło optyczne może obsługiwać tysiące węzłów optycznych, stanowiąc podstawę ekonomicznego rozwoju sieci CATV FTTH.
Obsługa nowoczesnych usług konwergencyjnych
Współczesne sieci CATV stają się coraz bardziej zintegrowane z usługami danych i głosu, co określane jest jako integracja triple play. Tę ewolucję osiąga się za pomocą wzmacniacza 1550 nm, który zapewnia przeźroczyste wzmocnienie sygnałów w dowolnym formacie. Wzmacniacz EDFA działa jednorodnie, niezależnie od tego, czy przesyła telewizję analogową, cyfrowe sygnały QAM czy dane IP, pod warunkiem że sygnał znajduje się na odpowiedniej długości fali.
Zaawansowany system EDFA zawiera wbudowany moduł WDM, umożliwiający multipleksowanie długości fal danych PON (1310 nm i 1490 nm) z sygnałami CATV (1550 nm) w jedno włókno. Umożliwia to dostarczanie usług nadawczych wideo do klientów przy niższym koszcie wdrożenia, bez konieczności budowy dodatkowej infrastruktury przez operatorów przy świadczeniu usług szerokopasmowego Internetu i głosu.
Niezawodność oraz inteligentne zarządzanie
Obecne platformy EDFA pracujące na długości fali 1550 nm są budowane z wykorzystaniem rozległych funkcji zapewniających niezawodność, które są niezbędne w usługach CATV klasy operatora. Najważniejsi producenci wyposażają swoje produkty EDFA o długości fali 1550 nm w zasilacze rezerwowe, przełączalne w trybie gorącym, obwody automatycznej kontroli temperatury (ATC) oraz automatycznej kontroli mocy (APC), zapewniając stabilną moc wyjściową z dokładnością ±0,1 dB. Zaawansowane interfejsy zarządzania, takie jak Web, SNMP, RS-232 i RS-485, umożliwiają zdalne monitorowanie, konfigurację oraz diagnostykę błędów.
Na przykład Shandong Wanshuo Optoelectronic Equipment Co., Ltd. dokonała znacznych inwestycji w linię produkcyjną zautomatyzowaną, w tym w szybką linię SMT bezpośrednio połączoną z inspekcją 3D SPI i AOI – osiągając współczynnik wydajności pierwszego przejścia na poziomie 99,8%. Dokładność produkcji gwarantuje jakość niezbędną do pracy bez przerwy 24/7 w krytycznych dla misji sieciach CATV, zapewniając stabilność i wydajność.
Wniosek
Wzmacniacz optyczny EDFA pracujący na długości fali 1550 nm stał się rozwiązaniem wybranym w sieciach CATV ze względu na możliwość wykorzystania zasad fizyki światłowodów, opłacalną dystrybucję w skali przemysłowej oraz dostarczanie zintegrowanych usług. Wzmacniacz EDFA pracujący na długości fali 1550 nm stanowi kluczową technologię napędzającą tę ewolucję, gdy sieci CATV zmierzają ku wyższej przepustowości i szerszemu zasięgowi.