EN
Підсилення стає критичним компонентом у сучасних повністю оптичних мережах CATV. Під час проходження на великі відстані оптичні сигнали піддаються затуханню (зниженню якості оптичного сигналу). 1550 нм EDFA (Erbium-Doped Fiber Amplifier) є поширеним рішенням та галузевим стандартом для проектування мереж CATV, оскільки забезпечує унікальний набір характеристик щодо продуктивності, ефективності та масштабованості.
Технічна перевага EDFA з довжиною хвилі 1550 нм
Причина, чому підсилювачі EDFA на довжині хвилі 1550 нм можна широко використовувати в мережах CATV, полягає в основах фізики. Довжина хвилі 1550 нм потрапляє у вікно мінімальних втрат звичайного оптичного волокна та у вікно оптимального підсилення для ербій-легованого волокна. Підсилювач EDFA на довжині хвилі 1550 нм працює шляхом оптичного підсилення сигналу й не має нічого спільного з перетворенням електричних сигналів у оптичні та навпаки, що усуває складність і затримку регенерації O-E-O.
Механізм підсилення — це випромінювання за рахунок вимушеного випромінювання. Коли вхідний сигнал на довжині хвилі 1550 нм поширюється, ці йони збуджуються за допомогою лазера-накачування (зазвичай 980 нм або 1480 нм), що призводить до інверсії населеності. Усі наявні фотони на довжині хвилі 1550 нм змушують збуджені йони випромінювати подібні фотони, тож сигнал на довжині хвилі 1550 нм підсилюється без зміни ні довжини хвилі, ні фази. Коефіцієнт підсилення зазвичай сягає 20–40 дБ при дуже низькому рівні шуму, що є критично важливим для забезпечення високого співвідношення несучої до шуму (CNR) в аналогових і цифрових системах CATV.
Забезпечення архітектури мережі великих масштабів
Системи кабельного телебачення (CATV) зазвичай мають деревоподібну структуру з відгалуженнями й вимагають одного центрального вузла для передачі сигналів тисячам абонентів. За відсутності підсилення оптичні сигнали втрачаються ще до перших вузлів у сусідніх районах. Щоб подолати цю проблему, використовують Оптичний підсилювач CATV — наприклад, ербій-допований волоконний підсилювач (EDFA) на довжині хвилі 1550 нм — для відновлення потужності сигналу на ключових станціях, що дозволяє охопити відстань понад 100 км.
Такі виробники, як Shandong Wanshuo Optoelectronic Equipment Co., Ltd., розробляють потужні рішення на основі EDFA з довжиною хвилі 1550 нм, що використовують волокно, співдоповане ербієм і іттербієм, для розгортання в масштабах цілих мереж. Ці пристрої забезпечують загальну вихідну потужність до 41 дБм, мають 64 або 128 портів, а потужність на кожному порті становить від 13 до 23 дБм. Це дозволяє використовувати один оптичний джерельний сигнал для обслуговування тисяч оптичних вузлів, закладаючи основу економічного розширення мереж FTTH для CATV.
Підтримка сучасних конвергентних послуг
Сучасні мережі кабельного телебачення (CATV) усе більше інтегруються з даними та голосовими послугами, що також називають інтеграцією «трьох послуг». Цей розвиток досягається за допомогою підсилювача на довжині хвилі 1550 нм, який забезпечує прозоре підсилення сигналів будь-якого формату. EDFA підсилює сигнали рівномірно — незалежно від того, чи йдеться про аналогове телебачення, цифрове QAM чи IP-дані, — за умови, що сигнал має правильну довжину хвилі.
Сучасна система EDFA має вбудований модуль WDM, що дозволяє мультиплексувати довжини хвиль даних PON (1310 нм та 1490 нм) разом із сигналами CATV (1550 нм) у єдиному оптичному волокні. Це спрощує доставку трансляційних відеопослуг клієнтам за нижчої вартості розгортання, не вимагаючи від операторів розгортання додаткової інфраструктури при наданні широкосмугового Інтернету та голосових послуг.
Надійність та інтелектуальне керування
Сучасні платформи EDFA на 1550 нм створені з урахуванням розширених функцій надійності, необхідних для телекомунікаційних CATV-послуг. Найбільш відомі виробники оснащують свої продукти резервними блоками живлення з гарячим перемиканням, автоматичним керуванням температурою (ATC) та автоматичним керуванням потужністю (APC) у своїх пристроях EDFA на 1550 нм, забезпечуючи стабільну вихідну потужність із точністю ±0,1 дБ. Складні інтерфейси керування — такі як Web, SNMP, RS-232 та RS-485 — дозволяють віддалено моніторити, налаштовувати й діагностувати несправності.
Наприклад, компанія Shandong Wanshuo Optoelectronic Equipment Co., Ltd. значно інвестувала в автоматизовану виробничу лінію, зокрема в швидкісну SMT-лінію, безпосередньо пов’язану з 3D SPI та AOI-інспекцією — що забезпечує коефіцієнт виходу першого проходу на рівні 99,8 %. Така висока точність виробництва гарантує якість, необхідну для безперервної роботи (24/7) у критичних для завдання CATV-мережах, забезпечуючи стабільність та продуктивність.
Висновок
EDFA з довжиною хвилі 1550 нм став вибором для оптичних підсилювачів у мережах CATV завдяки своїй здатності використовувати фізичні властивості оптичних волокон, економічно ефективне масштабне розповсюдження та надання конвергентних послуг. EDFA з довжиною хвилі 1550 нм є ключовою технологією, що забезпечує цей розвиток, оскільки мережі CATV рухаються до більшої пропускної здатності й ширшого покриття.