EN
Wybór właściwego wzmacniacz optyczny należy do najważniejszych decyzji podejmowanych podczas projektowania sieci światłowodowych. Ponieważ dostępne są różne technologie przeznaczone na różne zastosowania, inżynierowie sieci muszą znać zalety i wady związane z kosztem, wydajnością oraz warunkami wdrożenia. Ten obszerny przewodnik porównuje cztery główne typy wzmacniaczy optycznych – EDFA, EYDFA, SOA i Raman – aby pomóc wybrać odpowiednie rozwiązanie dla sieci CATV, FTTH lub długodystansowej.
EDFA: Przemysłowy „konia roboczego”
Wzmacniacz światłowodowy domieszkowany erbem (EDFA) to najczęściej stosowany wzmacniacz optyczny w dzisiejszych telekomunikacyjnych sieciach. Urządzenie pasma C o długości fali 1550 nm charakteryzuje się wysokim wzmocnieniem optycznym (aż do 40 dB), niskim współczynnikiem szumów (zwykle od 4,0 do 4,5 dB) oraz niezależnością od polaryzacji. Wzmocniacze EDFAs są pierwszym wyborem dla sieci miejskich, rozprowadzania sygnału CATV oraz zastosowań FTTH, które wymagają wysokiego stopnia niezawodności i opłacalności.
Dla większości standardowych i opłacalnych zastosowań z użyciem rozgałęziacza 1:64, który wymaga przewodów zasilających o długości nie przekraczającej 15 km, wzmocniacz EDFA jest rozwiązaniem pierwszego wyboru. Wiele firm, takich jak Shandong Wanshuo Optoelectronic Equipment Co., Ltd., specjalizuje się w produkcji tego niezawodnego i wydajnego urządzenia, dysponując 12 zaawansowanymi czystymi pomieszczeniami produkcyjnymi oraz zautomatyzowanymi liniami montażowymi zapewniającymi stałą jakość.
EYDFA: alternatywa o wysokiej mocy dla zastosowań z długim zasięgiem
Wzmacniacz światłowodowy domieszkowany erbem i iterbem (EYDFA) pozwala projektantom sieci na zwiększenie odległości pompowania w sieci w przypadku aplikacji, które mogą wykorzystać nieco większy budżet optyczny. Dodanie jonów iterbu oraz zastosowanie struktury pompowania z podwójną otoczką umożliwia EYDFA osiągnięcie mocy wyjściowej nawet 33 dBm — wyższej niż w standardowym wzmacniaczu EDFA. EYDFA jest powszechnie stosowany w długodystansowych sieciach FTTH (odległości doprowadzania powyżej 25 km), przy współczynnikach rozgałęzienia 1:128 oraz w wdrożeniach RFoG, gdzie kluczowe jest wysokie natężenie mocy optycznej.
Za wyższą moc wyjściową należy zapłacić niewielką karę w postaci gorszego współczynnika szumów; wzmacniacz EYDFA charakteryzuje się współczynnikiem szumów zwykle w zakresie od 4,5 do 5,5 dB i zużywa więcej energii niż standardowy wzmacniacz EDFA. Dla wielu operatorów ten wzrost kosztów jest rozłożony na całą sieć dzięki eliminacji licznych – a często kosztownych – aktywnych elementów pośrednich, umożliwiając osiągnięcie tego samego zasięgu sieci dystrybucyjnej. Kluczowym pytaniem dla każdego operatora sieci jest to, czy dłuższy budżet optyczny uzasadnia wyższe koszty jednostkowe modułu; w przypadku niektórych sieci w obszarach wiejskich lub podmiejskich odpowiedź brzmi jednoznacznie twierdząco, a zastosowanie wzmacniacza EYDFA w centrali skutkuje niższymi kosztami eksploatacji na jednostkę.
SOA: Prędkość i integracja półprzewodnikowa
Wzmacniacz optyczny półprzewodnikowy (SOA) posiada unikalne cechy, które wyróżniają go spośród wzmacniaczy EDFA i EYDFA, w tym niezwykle szybkie czasy przełączania w zakresie nanosekund. Te właściwości czynią urządzenie odpowiednim do pracy w trybie impulsowym, konwersji długości fali oraz integracji w obwodach optycznych; jednak w przypadku dystrybucji mocy wysokiej SOA często ustępuje EDFA. Wzmacniacze SOA charakteryzują się zwykle współczynnikiem szumów przekraczającym 6–8 dB oraz wzmocnieniem zależnym od polaryzacji. Dlatego też zastosowanie SOA w sieciach CATV i FTTH jest praktycznie nieznane, a ich specjalizacją są sieci miejskie pierścieniowe oraz funkcje dodawania/opuszczania (add/drop) związane z przełączaniem optycznym i badaniami naukowymi. Jeśli jesteś typowym operatorem sieci PON, EDFA nadal będzie dla ciebie lepszym wyborem – bez żadnych wątpliwości.
Wzmacniacz Ramana: wzmacnianie rozproszone dla połączeń ultra-długich
Działa inaczej niż tradycyjne, dyskretne wzmacniacze (EDFA, EYDFA i SOA) i rozprasza wzmacnianie na kilka kilometrów zamiast koncentrować je w jednym punkcie sieci. Współczynnik szumów może być bliski zero dB, a wzmacniacze Ramana posiadają praktycznie nieskończoną szerokość pasma wzmacniania dzięki wykorzystaniu wielu długości fal pompujących. Dla systemów morskich i długodystansowych linii magistralnych trudno znaleźć lepszą alternatywę niż wzmacniacz Raman.
Ogromną wadą jest ich złożoność i wysoka cena. Wzmacniacz Ramana Wymagają mocnych oraz wielu laserów pompujących oraz starannej obsługi optyki; są one nadmiernie skomplikowane dla sieci CATV – zwłaszcza biorąc pod uwagę, że odległości w liniach zasilających zwykle nie przekraczają 40 km. Najbardziej uzasadnionymi opcjami w tym przypadku są EDFA i EYDFA.
Dokonywanie właściwego wyboru dla swojej sieci
Znając różne możliwości każdego z urządzeń wzmacniających sygnał optyczny Omawiane tutaj rozwiązania pozwolą wybrać ten, który najlepiej odpowiada konkretnemu zastosowaniu. Dla praktycznie wszystkich zastosowań w dystrybucji CATV oraz w dostępie FTTH wzmacniacz EDFA stanowi najlepszy kompromis między niezawodnością, poziomem szumów a kosztem. W przypadku dłuższych odcinków linii zasilającej lub wymagania stosunku rozgałęzienia 1:128 skutecznym rozwiązaniem będzie wzmacniacz EYDFA. Dla prawie wszystkich sieci dostępowych wzmacniacz SOA ani wzmacniacz Ramana nie spełniają wymagań CATV i FTTH.
Shandong Wanshuo Optoelectronic Equipment Co., Ltd., dysponująca zintegrowanymi liniami produkcyjnymi – od montażu SMT po końcową złożkę – jest w stanie dostarczać wytrzymałych wzmacniaczy optycznych do wielu różnych potrzeb sieciowych. Niezależnie od tego, czy potrzebujesz standardowego wzmacniacza EDFA do zastosowania FTTH ze stosunkiem rozgałęzienia 1:32, czy wzmacniacza Ramana do linii podmorskiej w obszarach wiejskich, wybór odpowiedniego typu wzmacniacza oraz kwalifikowanego producenta jest kluczowy dla zapewnienia długotrwałej i niezawodnej pracy sieci.