EN
Усиление становится критически важным компонентом в современных полностью оптических сетях CATV. По мере прохождения оптических сигналов на большие расстояния они подвергаются затуханию (снижению качества оптического сигнала). 1550 нм EDFA (Erbium-Doped Fiber Amplifier) стал повсеместно используемым решением и отраслевым стандартом при проектировании сетей CATV благодаря уникальному набору характеристик: производительности, эффективности и масштабируемости.
Техническое превосходство усилителя EDFA на длине волны 1550 нм
Причина широкого применения усилителей EDFA на длине волны 1550 нм в сетях CATV лежит в основах физики. Длина волны 1550 нм попадает в окно минимальных потерь обычного оптического волокна и в окно оптимального усиления для волокна, легированного ионами эрбия. Усилитель EDFA на 1550 нм работает путём оптического усиления сигнала и не имеет отношения к преобразованию электрических сигналов в оптические и обратно, что исключает сложность и задержку регенерации типа O-E-O.
Механизм усиления основан на излучении при стимулированном испускании. При распространении входящего сигнала на 1550 нм ионы возбуждаются с помощью накачки от лазера (обычно 980 нм или 1480 нм), что приводит к инверсии заселённости. Все имеющиеся фотоны на 1550 нм заставляют возбуждённые ионы испускать аналогичные фотоны, тем самым усиливая сигнал на 1550 нм без изменения ни длины волны, ни фазы; коэффициент усиления обычно достигает 20–40 дБ при очень низком уровне шума, что критически важно для обеспечения высокого соотношения несущей к шуму (CNR) в аналоговых и цифровых системах CATV.
Обеспечение архитектуры масштабных сетей
Системы CATV, как правило, представляют собой древовидные и ветвистые структуры, требующие одного головного узла для передачи сигналов тысячам абонентов. При отсутствии усиления оптические сигналы теряются ещё до достижения первых узлов в жилых районах. Чтобы решить эту проблему, применяют Оптический усилитель CATV — например, ЭДУО на длине волны 1550 нм, — который восстанавливает уровень сигнала на ключевых станциях, обеспечивая покрытие на расстоянии 100 км и более.
Такие производители, как Shandong Wanshuo Optoelectronic Equipment Co., Ltd., разрабатывают высокомощные решения ЭДУО на 1550 нм на основе волокна, совместно легированного эрбием и иттербием, для масштабного развертывания. Эти решения обеспечивают суммарную выходную мощность до 41 дБм, количество портов — 64 или 128, а выходная мощность на один порт — от 13 дБм до 23 дБм. Это позволяет использовать один оптический источник для поддержки тысяч оптических узлов, создавая основу для экономически эффективного роста сетей CATV FTTH.
Поддержка современных конвергентных сервисов
Современные сети кабельного телевидения (CATV) всё больше интегрируются с услугами передачи данных и голосовой связи, что также называется тройной интеграцией (triple play). Такая эволюция достигается за счёт усилителя на длине волны 1550 нм, способного обеспечивать прозрачное усиление сигналов любой формы. Эрбиевый волоконный усилитель (EDFA) обеспечивает равномерное усиление независимо от того, передаёт ли он аналоговое телевидение, цифровые QAM-сигналы или IP-данные, при условии, что сигнал находится на требуемой длине волны.
Современная система EDFA оснащена встроенным модулем WDM, позволяющим мультиплексировать длины волн данных PON (1310 нм и 1490 нм) вместе с сигналами CATV (1550 нм) в одном волокне. Это упрощает доставку широковещательных видеосервисов потребителям при снижении затрат на развертывание и исключает необходимость для операторов развёртывать дополнительную инфраструктуру при предоставлении услуг широкополосного доступа в Интернет и голосовой связи.
Надёжность и интеллектуальное управление
Современные платформы EDFA на длине волны 1550 нм оснащены широким набором функций надёжности, необходимых для телевизионных сетей кабельного вещания (CATV) класса операторов связи. Крупнейшие производители комплектуют свои изделия резервированными блоками питания с возможностью горячей замены, схемами автоматического контроля температуры (ATC) и автоматического контроля мощности (APC), что обеспечивает стабильный выходной уровень мощности с точностью ±0,1 дБ. Современные интерфейсы управления — веб-интерфейс, SNMP, RS-232 и RS-485 — позволяют осуществлять удалённый мониторинг, конфигурирование и диагностику неисправностей.
Например, компания Shandong Wanshuo Optoelectronic Equipment Co., Ltd. осуществила значительные инвестиции в автоматизированную производственную линию, включая высокоскоростную SMT-линию, напрямую связанную с 3D SPI и AOI-контролем, что позволило достичь коэффициента выхода годной продукции с первого прохода на уровне 99,8 %. Такая точность производства гарантирует качество, необходимое для круглосуточной (24/7) эксплуатации в критически важных CATV-сетях, обеспечивая их стабильность и производительность.
Заключение
EDFA с длиной волны 1550 нм стала предпочтительным оптическим усилителем для сетей CATV благодаря возможности использовать физические свойства оптоволокна, экономически эффективному массовому развертыванию и совместной доставке услуг. EDFA с длиной волны 1550 нм является ключевой технологией, стимулирующей этот процесс эволюции по мере того, как сети CATV переходят к повышению пропускной способности и расширению зоны покрытия.