EN
Medan fiber-till-hemmet-nätverk (FTTH) utvecklas för att leverera bandbreddskrävande applikationer såsom 8K-videoströmning, molnspel och företagsanslutning är efterfrågan på optisk förstärkning med hög effekt större än någonsin. Vid utformning av nätverk eller systemintegration måste nätverksingenjörer och systemintegratörer ofta välja mellan två typer av fiberförstärkare: EDFA (Erbium-Doped Fiber Amplifier) och dess mer kraftfulla motsvarighet, EYDFA (Erbium-Ytterbium-Doped Fiber Amplifier). Den här artikeln ger en ingående teknisk jämförelse för att underlätta valet mellan dessa förstärkartekniker och hjälpa dig att avgöra vilken som är mest lämplig för din FTTH-depå med hög effekt.
Den tekniska grunden: Vad skiljer EYDFA från EDFA?
Både EDFA och EYDFA verkar vara identiska och använder båda erbiumjoner som förstärkningsmedium för att förstärka optiska signaler i C-bandet (1530–1565 nm). Men fysiken är en annan fråga. I den traditionella EDFA:n används enfotledskärnpumpning, där pumpljuset (vanligtvis vid 980 nm eller 1480 nm) begränsas till kärnan i fibrerna. Konstruktionen leder naturligt till låg pumpkraftabsorption, och utgangseffekten från cellerna är begränsad till cirka 23 dBm (200 mW/cell) per kanal på grund av cellernas icke-linjära beteende och effektgränserna för pumpdioderna.
EYDFA, å andra sidan, introducerar en tvåkärnad fiberstruktur som är dopad med erbium och ytterbium. Ytterbiumjoner (Yb³⁺) fungerar som sensitiserare som effektivt absorberar pumpstrålen i flermodesformat inom det spektrala området 915–980 nm och överför energin till erbiumjonerna via resonansenergiöverföring. EYDFA ger en utgående effekt på mer än 1 watt med kommersiella moduler, upp till 27–35 dBm (0,5–3 W), och till och med upp till 41 dBm (12 W) i rackmonterade konfigurationer, tack vare kombinationen av denna tvåkärnade design och kärnan med stort modesområde. EYDFA är en ideal förstärkare för optiska högeffektförstärkningsapplikationer på grund av dess utmärkta egenskap att övervinna pumpabsorptionssättningseffekten hos konventionella EDFA .
Prestandajämförelse: Effekt, förstärkning och brusfaktor
Av ovanstående parametrar är utgående effekt den viktigaste när man jämför EDFA och EYDFA för FTTH. En standard-EDFA ger 13–23 dBm per utgångsport och är lämplig för 1:64-delningsförhållanden vid medellånga avstånd (10–20 km). Vid passiva delningar med förhållanden som 1:128 eller 1:256 till högdensitetsbostadsområden i städer kan dock den optiska budgeten för en EDFA bli otillräcklig. Det finns dock en EYDFA-förstärkare som levererar 27–33 dBm per port, vilket motsvarar en fyrdubbling av tillgänglig effekt utan att använda aktiv förstärkning längs sträckan.
En annan viktig faktor att ta hänsyn till är förstärkningsjämnheten. EYDFA:n visar god förstärkningsjämnhet över hela C-bandet (från 1530 nm till 1565 nm) tack vare optimerade kopplingsdopningsförhållanden och pumpfördelning. För WDM-system (Wave-Division Multiplexing) i FTTH är jämnheten särskilt önskvärd, eftersom signalerna från WDM-system måste förstärkas till ett konstant nivå för att bibehålla kvaliteten i de överlagrade signalerna (t.ex. CATV på 1550 nm och RF-overlay på 1578 nm).
Användningsområden: Var lyser respektive förstärkare upp?
Valet mellan EYDFA och EDFA beror slutligen på distributionskontexten. I typiska FTTH-applikationer, där delningsförhållandet är 1:32 eller 1:64 och fördelningslängden är mindre än 20 km, är användningen av en konventionell EDFA det mest ekonomiska alternativet. Den erbjuder bevisad tillförlitlighet, små formfaktorer på 1U eller 2U samt stabila leveranskedjor.
För högpresterande FTTH-nät, särskilt de som fokuserar på storskalig CATV-distribution, blir dock EYDFA det bästa alternativet jämfört med RFoG (RF över glas) för landsbygdens bredband eller triple-play-konvergens. Tänk dig nu att du har en optisk linje-terminal (OLT) ansluten till fyra 1:256-splitterkaskader, var och en med 1 024 abonnenter. Topologin kan därför drivas av en enda EYDFA-förstärkare med 33 dBm utgångseffekt, vilket är mycket praktiskt för nätverkskonfigurationen och minskar antalet felkällor kraftigt. På samma sätt kan EYDFA leverera den extra effektkapaciteten som krävs för längre fördelningslängder till klusterenheter (30–40 km) för att kompensera för dämpning och splitterförluster utan att behöva installera en fjärrförstärkarhytt.
Dessutom ger EYDFA fördelar vid förstärkning i burst-läge och transientundertryckning för användning i optiska hög-effektförstärkarlösningar i datacenteranslutningar och sensorsystem, och överträffar konventionella EDFA-designer.
Kostnads-nyttoanalys: Totala systemekonomi
Den totala systemekonomin kan fördela sig till alternativet med hög effekt för en EYDFA-förstärkare jämfört med en EDFA med liknande prestanda. I distribuerade förstärkningsarkitekturer ersätter en enda EYDFA fyra till åtta i seriekopplade EDFA-enheter. Denna sammanfogning sparar kostnader för utrustningsköp, utrymme i rack, el och underhåll. Dessutom minskar den förenklade signalvägen den ackumulerade försämringen av brusfiguren, vilket kan uppgå till 0,5–1 dB per i seriekopplad EDFA-steg.
Dessutom har pump-lasern för EYDFA högre tillförlitlighet. EYDFA-moduler är allmänt tillgängliga och använder billiga, högeffekts flerläges pumpdioder istället för dyrare ensläges pump-lasrar, vilket ger längre genomsnittlig tid mellan fel (MTBF) och lägre utbyteskostnad under det typiska nätverkslivscykeln på tio år.
Varför välja Shandong Wanshuo Optoelectronic Equipment Co., Ltd.?
Shandong Wanshuo Optoelectronic Equipment Co., Ltd. har omfattande erfarenhet inom området fiberförstärkarprodukter och erbjuder pålitliga EDFA- och EYDFA-lösningar. Företagets 77FEYA2-serie 2U högpresterande EYDFA-förstärkare utnyttjar avancerad dubbelkläd fibrteknik med samdopning av erbium och ytterbium, vilket ger en total uteffekt upp till 41 dBm (över 12 W) med flexibla konfigurationer för 4, 8, 16, 32 och 64 portar för att anpassa sig till olika nätverkstopologier. Intelligent förstärkningsstyrning, fullständig larmövervakning och utbytbara redundanta strömförsörjningar säkerställer kontinuerlig drift dygnet runt.
Produktexcellens garanteras av tillverkningskapaciteten hos Shandong Wanshuo. Företaget driver 12 högkvalitativa reningssalar, uppnår en genomsnittlig första-genomgångsutbyte på 99,8 % i SMT-produktionen och använder fullt automatiserad våglödning med AOI-inspektion. Företagets självständiga FoU-grupp har utvecklat och levererat intelligenta testsystem med full spårbarhet av processdata, vilket resulterat i lösningar för optiska högpresterande förstärkare som uppfyller CE-, FCC- och RoHS-certifieringarna. Shandong Wanshuo Optoelectronic Equipment Co., Ltd. erbjuder både teknik och produktionskapacitet – från pilotprojekt till rikstäckande distribution – till alla nätoperatörer som söker bästa möjliga balans mellan effekt, prestanda, tillförlitlighet och kostnadseffektivitet i sina FTTH-deployments.