Amplificator de fibre EDFA 1550NM: tehnologie cheie și dezvoltarea viitoare a rețelei de comunicații optice

În sistemele moderne de comunicare optică, pentru a depăși problema de atenuare a semnalelor optice în transmisia pe distanțe lungi, utilizarea amplificatoarelor optice a devenit tehnologia principală. Printre ele, EDFA de 1550nm (amplificator de fibre dopat ERBIIU) este cel mai frecvent și utilizat pe scară largă. Întrucât lungimea de undă de 1550nm se află în fereastra cu pierderi scăzute a comunicării cu fibre optice, tehnologia EDFA poate crește mult distanța de transmisie a semnalului și poate deveni un dispozitiv cheie în rețelele de comunicare optică.
EDFA este un amplificator optic bazat pe fibra dopată de erbium (EDF). Principiul său de lucru principal este de a excita ionii dopați de erbium prin laserele pompei pentru a amplifica semnalele optice de intrare în intervalul de lungime de undă de 1550nm. Procesul specific este următorul:
Excitația pompei: EDFA folosește de obicei un laser cu pompă de 980 nm sau 1480 nm pentru a oferi energie.
Tranziția la nivel de energie: lumina pompei emoționează ioni dopați de Erbium, determinându-i să treacă de la starea solului la un nivel ridicat de energie și să rămână într-o stare excitată.
Amplificarea radiațiilor stimulate: Când lumina semnalului de intrare de 1550nm trece prin fibra dopată de erbium, ionii dopați de Erbium excitat vor emite fotoni prin radiații stimulate, sporind astfel intensitatea luminii semnalului și obținând amplificarea semnalului optic.
Acest mecanism de amplificare optică a EDFA nu necesită transformarea semnalului într-un semnal electric, astfel încât are avantajele câștigului mare, zgomot redus și amplificării în bandă largă și este foarte potrivit pentru sistemele de comunicare optică cu capacitate mare.
Câștig ridicat și putere mare de ieșire saturată
EDFA oferă un câștig ridicat în intervalul de lungime de undă de 1550 nm (în general până la 20-40dB), ceea ce poate compensa eficient pierderea în transmisia de fibre optice pe distanțe lungi.
Puterea de ieșire poate ajunge, de obicei, la 10dBM la 30dBM, ceea ce este potrivit pentru o varietate de aplicații de rețea optică.
Figura de zgomot redus (NF)
Datorită caracteristicilor de emisie stimulate ale ionilor dopați de erbium, EDFA are o cifră de zgomot redus (valoarea tipică este de aproximativ 4,5-6db), ceea ce ajută la menținerea calității semnalelor optice.
Amplificare în bandă largă
Lățimea de bandă a câștigului Amplificator optic EDFA 1550NM De obicei, poate acoperi 1530nm-1565nm (banda C) sau 1570NM-1605NM (banda L), care este potrivit pentru sistemul WDM (Divizia de lungime de undă) pentru a obține amplificarea simultană a semnalelor cu lungime de undă.
Amplificare integrală, nu este necesară o conversie fotoelectrică
EDFA poate amplifica direct semnalele optice fără a le transforma în semnale electrice și a le remodula, reducând complexitatea sistemului și consumul de energie și îmbunătățind eficiența transmisiei.

Fiabilitate ridicată și costuri reduse de întreținere
Deoarece EDFA folosește fibre optice ca mediu de câștig și nu are componente complexe de amplificare electronică în interior, are o viață lungă și o stabilitate ridicată și este utilizat pe scară largă în sistemele de comunicare cu fibre optice pe distanțe lungi.
1. Comunicarea cu fibre optice pe distanțe lungi
În sistemele de comunicații cu fibre optice, semnalele vor atenua din cauza pierderii de fibre optice în timpul transmisiei. EDFA poate fi utilizat ca amplificator de releu în linia portbagajului din fibră, permițând transmiterea semnalului sute sau chiar mii de kilometri fără pierdere și este utilizat pe scară largă în:
Rețea de coloană vertebrală
Rețeaua Metropolitan Area (MAN) și rețeaua de zonă largă (WAN)
Sistem de comunicare prin cablu submarin
2. Sistem DWDM (multiplexarea densă a lungimii de undă)
Tehnologia DWDM (multiplexarea densă a lungimii de undă) permite transmiterea mai multor semnale de lungime de undă în aceeași fibră optică, îmbunătățind rata de utilizare a fibrei optice. EDFA poate amplifica simultan mai multe semnale de lungime de undă în banda C sau banda L și este dispozitivul principal din sistemul DWDM.
3. CATV (TV prin cablu) Transmisie de fibre
În rețelele de la fibre la domiciliu (FTTH) și TV prin cablu (CATV), 1550NM EDFA este utilizat pentru amplificarea distribuției semnalului pentru a sprijini mai multe terminale de utilizator pentru a primi semnale video, audio și date de înaltă calitate.
4. Lidar și fibră optică
EDFA este, de asemenea, utilizat în sistemele de detectare a LIDAR și fibră optică pentru a oferi capacități puternice de amplificare optică pentru detectarea pe distanțe lungi și măsurarea de înaltă precizie.
Odată cu dezvoltarea continuă a tehnologiei de comunicare optică, EDFA 1550NM se dezvoltă spre performanțe mai mari, un consum de energie mai mic și o direcție mai inteligentă:
Tehnologie de pompare mai eficientă
Utilizați laser cu pompă cu o putere mai mare de 980 nm pentru a îmbunătăți eficiența amplificării și pentru a reduce consumul de energie.
Combinat cu algoritmul avansat de gestionare a pompelor, se poate obține un control mai precis al puterii.
Capacitate de amplificare a bandelor largi
În viitor, EDFA va extinde și mai mult lățimea de bandă a câștigului pentru a sprijini sistemele DWDM cu capacitate mai mare și va îmbunătăți debitul comunicării cu fibre optice.
Integrare și miniaturizare
Prin combinarea cu cip integrat optoelectronic (PIC), EDFA mai compact și mai integrat este dezvoltat pentru a răspunde nevoilor centrelor de date și rețelelor optice de generație viitoare.
Management inteligent și monitorizare la distanță
Adoptați AI și sistemul de monitorizare inteligentă pentru a realiza reglementarea puterii în timp real și diagnosticul de erori și pentru a îmbunătăți eficiența funcționării rețelei.
Ca echipament de bază în sistemul de comunicare optică, amplificatorul de fibre EDFA de 1550 NM joacă un rol important în comunicarea cu fibre optice pe distanțe lungi, sistemul DWDM, rețeaua CATV și detectarea fibrelor optice, cu caracteristicile sale mari de câștig, zgomot scăzut și amplificare în bandă largă. Pe măsură ce cererea de comunicații optice continuă să crească, tehnologia EDFA evoluează și el. În viitor, se va dezvolta în direcția unei mai mari eficiențe, informații și integrare, oferind un sprijin puternic pentru dezvoltarea rețelelor optice globale.