EN
Zosilnenie sa stáva kľúčovou zložkou moderných optických sietí CATV. Pri prechode optických signálov veľkými vzdialenosťami dochádza k ich úbytku (zníženiu kvality optického signálu). 1550 nm EDFA (Erbium-Doped Fiber Amplifier) sa stal všeobecne rozšíreným riešením a priemyselným štandardom pre návrh sietí CATV, pretože ponúka jedinečnú kombináciu vlastností, ako sú výkon, účinnosť a možnosť rozširovania.
Technická prevaha EDFA pracujúceho na vlnovej dĺžke 1550 nm
Dôvod, prečo sa EDFA zosilňovače s vlnovou dĺžkou 1550 nm môžu široko nasadiť v sieťach CATV, leží v základoch fyziky. Vlnová dĺžka 1550 nm spadá do okna minimálneho útlmu konvenčného optického vlákna a zároveň do optimálneho okna zosilnenia pre vlákno dopované erbiom. Zosilňovač EDFA na vlnovej dĺžke 1550 nm funguje zosilnením optického signálu a nemá nič spoločné s prevodom elektrických signálov na optické a naopak, čím sa vyhýba zložitosti a oneskoreniu regenerácie typu O-E-O.
Mechanizmus zosilnenia je emisia prostredníctvom stimulovanej emisie. Keď sa vstupný signál s vlnovou dĺžkou 1550 nm šíri, tieto ióny sa excitujú pomocou čerpacej laserovej diódy (zvyčajne 980 nm alebo 1480 nm), čím vzniká inverzia populácie. Všetky existujúce fotóny s vlnovou dĺžkou 1550 nm spôsobia, že excitované ióny emitujú podobné fotóny, a tým zosilnia signál s vlnovou dĺžkou 1550 nm bez zmeny vlnovej dĺžky ani fázy. Zosilnenie sa zvyčajne pohybuje v rozmedzí 20–40 dB pri veľmi nízkom šumu, čo je kľúčové pre dosiahnutie dobrého pomeru nosnej vlny ku šumu (CNR) v analógových aj digitálnych systémoch CATV.
Povolenie rozsiahlej siete architektúry
Systémy CATV sú zvyčajne stromovo-vetvové systémy, ktoré vyžadujú jediné hlavné stanovisko (headend) na odosielanie signálov tisícom odberateľov. Ak by nedošlo k zosilneniu, optické signály by sa stratili ešte pred prvými uzlami v susedstve. Aby sa tomu zabránilo, možno použiť Optický zosilňovač CATV ako je EDFA pri vlnovej dĺžke 1550 nm, ktorý obnovuje silu signálu na kľúčových staniciach a umožňuje tak pokrytie vzdialenosti 100 km alebo viac.
Výrobcovia, ako napríklad Shandong Wanshuo Optoelectronic Equipment Co., Ltd., vyvíjajú vysokovýkonné riešenia EDFA pri vlnovej dĺžke 1550 nm na báze vlákna spolupridopovaného erbiumom a ytterbiumom pre rozsiahle nasadenie. Tieto zariadenia dosahujú celkový výstupný výkon 41 dBm, 64 alebo 128 výstupných portov s výstupným výkonom na každý port v rozmedzí od 13 dBm do 23 dBm. To umožňuje použitie jediného optického zdroja na podporu tisícov optických uzlov a poskytuje tak základ pre ekonomický rast sietí CATV FTTH.
Podpora moderných konvergentných služieb
Súčasné siete CATV sa čoraz viac integrujú so službami prenášania dát a hlasu, čo sa tiež označuje ako integrácia tzv. triple play. Tento vývoj je dosiahnutý pomocou zosilňovača pracujúceho na vlnovej dĺžke 1550 nm, ktorý zabezpečuje transparentné zosilnenie signálov v akomkoľvek formáte. EDFA zosilňuje rovnomerne bez ohľadu na to, či prenáša analógové televízne signály, digitálne signály QAM alebo IP dáta, pokiaľ je signál na správnej vlnovej dĺžke.
Pokročilý systém EDFA obsahuje zabudovaný modul WDM, ktorý umožňuje multiplexovanie vlnových dĺžok údajov PON (1310 nm a 1490 nm) so signálmi CATV (1550 nm) do jediného optického vlákna. To usmerňuje dodávku vysielacích video služieb zákazníkom za nižšie náklady na nasadenie, pričom operátorom nevyžaduje nasadenie ďalšej infraštruktúry pri poskytovaní širokopásmových internetových a hlasových služieb.
Spoľahlivosť a inteligentná správa
Súčasné platformy EDFA s vlnovou dĺžkou 1550 nm sú vybavené rozsiahlymi funkciami spoľahlivosti, ktoré sú nevyhnutné pre služby CATV triedy operátora. Najvýznamnejší výrobcovia vybavujú svoje produkty EDFA s vlnovou dĺžkou 1550 nm záložnými napájacími zdrojmi s funkciou horúcej výmeny, obvodmi automatickej regulácie teploty (ATC) a automatickej regulácie výkonu (APC), aby zabezpečili stabilný výstup s presnosťou ±0,1 dB. Pokročilé rozhrania na správu, ako sú Web, SNMP, RS-232 a RS-485, umožňujú diaľkové monitorovanie, konfiguráciu a diagnostiku porúch.
Napríklad spoločnosť Shandong Wanshuo Optoelectronic Equipment Co., Ltd. investovala významné prostriedky do automatizovanej výrobnej linky, vrátane vysokorýchlostnej SMT linky priamo prepojenej s 3D SPI a AOI kontrolou – čím dosiahla výťažnosť pri prvej kontrole 99,8 %. Táto výrobná presnosť zaručuje kvalitu potrebnú na nepretržitý prevádzkový režim 24/7 v kritických sieťach CATV a zabezpečuje stabilitu a výkon.
Záver
EDFA s vlnovou dĺžkou 1550 nm sa stalo preferovaným optickým zosilňovačom pre káblové televízne siete (CATV) vďaka svojej schopnosti využívať fyzikálne vlastnosti optických vlákien, nákladovo efektívnu rozšírenú distribúciu a poskytovanie konvergentných služieb. EDFA s vlnovou dĺžkou 1550 nm je kľúčovou technológiou, ktorá tento vývoj poháňa, keď sa CATV siete presúvajú smerom k vyššej kapacite a širšiemu dosahu.