Руководство по выбору оптических усилителей для сетей большой протяжённости

2026-07-22 16:13:37
Руководство по выбору оптических усилителей для сетей большой протяжённости

При проектировании волоконно-оптической сети дальней связи необходимо учитывать несколько важных факторов: целостность сигнала, бюджет мощности и стоимость инфраструктуры. Сигналы, передаваемые по волокну, всегда подвергаются некоторому затуханию, а также дисперсии — чем дальше они проходят по волокну. волоконно-оптический усилитель играет ключевую роль в решении этих задач. В этом документе рассматриваются основные аспекты проектирования при выборе подходящего усиления для сетей дальней связи, городских сетей и сетей доступа, с целью достижения наивысшей производительности, надёжности и минимальной совокупной стоимости владения (TCO).

Понимание роли оптического усилителя в архитектуре сети

Aволоконно-оптический усилитель непосредственно усиливает оптические сигналы непосредственно в оптической области без преобразования в электрическую энергию и обратно. Полностью оптический метод обеспечивает прозрачную передачу сигналов на нескольких длинах волн, поэтому он является обязательным элементом в системах WDM. Как только волоконная сеть превышает 40 километров, наличие соответствующего усилителя становится обязательным, поскольку именно он определяет дальность, ёмкость и техническую осуществимость сети.

При выборе оптический усилитель сигнала , при этом инженер-сетевик учитывает три параметра: уровень усиления оптического сигнала, коэффициент шума оптики, а также соответствующие длины волн усилителя. Для большинства магистральных сетей, работающих в окне 1550 нм (окно минимальных потерь для стандартного одномодового волокна), EDFA стал наиболее распространённым решением. В сетях большой протяжённости — свыше 80 километров и с коэффициентами разделения более 1:64 — могут применяться альтернативные решения, например, оптические усилители повышенной мощности.

EDFA и EYDFA: выбор подходящего класса мощности

The EDFA обычно является наиболее распространённым оптическим усилителем, поскольку обеспечивает выходную мощность до 23 дБм на порт и уровень шума всего 4,0 дБ. Для региональных сетей с расстоянием магистрального участка 15–25 км и небольшими коэффициентами разделения (1:32–1:64) оптимально подходит оптический усилитель EDFA благодаря разумному соотношению стоимости и производительности, а также высокой выходной мощности — 23 дБм. Технология отработана, а производство осуществляется в строгом соответствии с высокими стандартами, включая использование 12 сверхчистых цехов и полностью автоматизированных линий поверхностного монтажа (SMT) на заводе Shandong Wanshuo Optoelectronic Equipment Co., Ltd., что делает EDFA надёжным решением на многие годы вперёд.

В сельских приложениях, в системах RFoG, а также там, где целесообразно объединение нескольких конечных точек в один головной узел, и при использовании больших коэффициентов деления (1:128) или длине магистрального участка 30–50 км, EYDFA является оптимальным решением. EYDFA обеспечивает выходную мощность до 33 дБм; при этом наблюдается незначительное увеличение коэффициента шума (4,5–5,5 дБ) и потребляемой мощности, однако достигается максимальная дальность передачи и снижается количество требуемых активных компонентов.

图片6.png

Ключевые параметры для работы на больших расстояниях

При обсуждении волоконно-оптический усилитель Для применения в магистральных сетях важнейшее значение приобретает равномерность усиления, особенно в WDM-сетях, где одновременно передаётся несколько сигналов. Сеть с отклонением коэффициента усиления не более ±0,5 дБ в диапазоне C будет идеальной, поскольку все сигналы будут усиливаться примерно на одинаковый уровень. В этом контексте решающее значение приобретает оптическое отношение сигнал/шум (OSNR): снижение значений OSNR определяет необходимость использования пороговых значений коррекции ошибок (FEC) и их допустимую глубину с учётом полного резерва системы.

Расположение усилителя также имеет решающее значение в магистральных сетях. Общепринятый стандарт предписывает использовать оптический усилитель каждые 80–100 км в магистральной сети, при этом необходимо следить за тем, чтобы не превысить бюджет оптического соотношения сигнал/шум (OSNR) и применять соответствующие методы усиления. В сетях доступа, напротив, целесообразно размещать все оптические компоненты в головном узле с использованием более высоких коэффициентов деления. Сеть, оснащённая блоками питания с возможностью горячей замены или имеющая собственную поддержку протокола SNMP в блоках питания, также идеально подходит для технического обслуживания.

Качество аппаратного обеспечения и совершенство производства

Предельная надёжность усилитель волоконного напрямую зависит от качества и производственного процесса. Для обеспечения оптимальных оптических характеристик и минимизации риска отказов в эксплуатации, которые приведут к дорогостоящему простою, требуется высокоточная работа в чистой комнате. Компания Shandong Wanshuo Optoelectronic Equipment Co., Ltd. располагает полностью вертикально интегрированной производственной линией, позволяющей выполнять процессы SMT, волновую пайку и сборку самих устройств. Способность компании Shandong Wanshuo Optoelectronic Equipment Co., Ltd. поддерживать прямой коэффициент соединения на уровне 99,8 % и обеспечивать стабильность работы в течение 724 часов демонстрирует тот уровень качества, который необходим на современном рынке.

Принятие окончательного решения

для последнего этапа определения того, как ваш волоконно-оптический усилитель будет построена, определите свой оптический бюджет мощности с учётом всех потерь на соединениях, разъёмах и делителях; если общий показатель ниже 25 дБ, стоит рассмотреть стандартный усилитель EDFA. При превышении этого значения может потребоваться усилитель EYDFA для обеспечения более высоких коэффициентов разделения и больших расстояний — это сокращает количество активных компонентов, хотя и повышает стоимость единицы оборудования. Благодаря качественному оптическому решению от компании, обладающей опытом производства оптики высочайшего качества, вы можете быть уверены в надёжности своей волоконно-оптической сети.