Was istEDFA?
Erbium-dotierter Faserverstärker (EDFA) ist ein optisches Repeater-Gerät, das verwendet wird, um die Intensität von optischen Signalen zu verstärken, die durch ein faseroptisches Kommunikationssystem übertragen werden. Eine optische Faser ist mit dem Seltenerdelement Erbium dotiert, so dass die Glasfaser Licht einer Frequenz absorbieren und Licht einer anderen Frequenz emittieren kann.
EDFA-Arbeitsprinzip
Grundkonfiguration von EDFA
Die EDFA-Konfiguration besteht hauptsächlich aus einer EDF, einem Pumplaser und einer Komponente (oft als WDM bezeichnet) zum Kombinieren der Signal- und Pumpwellenlänge, so dass sie sich gleichzeitig durch die EDF ausbreiten können. Grundsätzlich können EDFAs so ausgelegt werden, dass sich die Pumpenergie in die gleiche Richtung wie das Signal (Vorwärtspumpen), die entgegengesetzte Richtung zum Signal (Rückwärtspumpen) oder beide Richtungen zusammen ausbreitet. Die Pumpenergie kann entweder eine Pumpenergie von 980 nm, eine Pumpenergie von 1480 nm oder eine Kombination von beiden sein. In der Praxis ist die gebräuchlichste EDFA-Konfiguration die Vorwärtspumpkonfiguration unter Verwendung von 980 nm Pumpenergie.
Die EDFA-Konfiguration mit 980 nm Pumpenergie
Anwendung von EDFA
Nachdem Sie gelernt haben, was EDFA und das EDFA-Arbeitsprinzip ist. Als nächstes werden wir'Bewerbungsformulare und Anwendungsfelder von EDFA diskutieren.
Antragsformulare
Booster-Verstärker
Bei Verwendung als Booster-Verstärker wird EDFA im Ausgang eines optischen Senders eingesetzt, um die Ausgangsleistung des gemultiplexten Signals mit mehreren Wellenlängen zu verbessern, wie in Abbildung 3 gezeigt. Auf diese Weise können die Entfernungen der optischen Kommunikationsübertragung verlängert werden . Dieses Antragsformular fordert von EDFA eine höhere Ausgangsleistung.
Vorverstärker
Bei Verwendung als Vorverstärker benötigt EDFA die Eigenschaften eines geringen Rauschens und einer hohen Verstärkung. Mit diesen Funktionen ausgestattet, kann EDFA die Empfindlichkeit eines optischen Empfängers erheblich verbessern, wenn er im Eingang eines optischen Empfängers eingesetzt wird, wie in Abbildung 4 gezeigt.
Leitungsverstärker
Bei Verwendung als Leitungsverstärker ist EDFA in der Lage, den Übertragungsverlust von Leitungen periodisch zu kompensieren. Als Ersatz für OEO-Repeater kann EDFA die in Leitungen übertragenen optischen Signale direkt verstärken. Auf diese Weise lösen wir die Engpassprobleme des photoelektrischen Austauschs, um die Grundlage für ein volloptisches Netzwerk (AON) zu legen.
Der Linienverstärker
Anwendungsgebiete
EDFA hat folgende Anwendungsgebiete:
(1) EDFA kann in dem optischen Kommunikationssystem mit hoher Kapazität und hoher Geschwindigkeit verwendet werden. Der Einsatz von EDFA ist sehr konstruktiv, um den Problemen der geringen Empfindlichkeit von Empfängern und kurzen Übertragungsstrecken aufgrund eines fehlenden OEO-Repeaters zu begegnen.
(2) EDFA kann in optischen Fernkommunikationssystemen verwendet werden. Durch die Verwendung von EDFA können wir die Baukosten drastisch senken, indem wir den Repeater-Abstand vergrößern, um die Anzahl der regenerativen Repeater zu reduzieren. Das optische Fernkommunikationssystem umfasst hauptsächlich das optische Übertragungssystem für Landleitungen und das optische Glasfaserkabel-U-Boot-Übertragungssystem.
(3) EDFA kann in dem Glasfaser-Teilnehmerzugangsnetzsystem verwendet werden. Bei zu großen Übertragungsstrecken fungiert EDFA als Leitungsverstärker, um die Übertragungsverluste der Leitungen zu kompensieren und damit die Teilnehmerzahl stark zu erhöhen.
(4) EDFA kann beim Wellenlängenmultiplexing verwendet werden (WDM) System, insbesondere dichtes Wellenlängenmultiplexing (DWDM) System. Die Verwendung von EDFA in WDM-Systemen ist in der Lage, die Probleme der Einfügungsdämpfung zu lösen und die Einflüsse der chromatischen Dispersion zu reduzieren.
(5) EDFA kann in einem Gemeinschaftsantennenfernsehsystem (CATV) verwendet werden. Im CATV-System fungiert EDFA als Booster-Verstärker, um die Eingangsleistung eines optischen Senders stark zu verbessern. Die Verwendung von EDFA zum Ausgleich der Einfügungsdämpfung von optischen Leistungsverteilern kann den Umfang des Verteilungsnetzes erheblich vergrößern und die Anzahl der Teilnehmer erhöhen.
Von den verschiedenen verfügbaren Technologien für optische Verstärker ist die EDFA-Technologie bei weitem die fortschrittlichste. Heutzutage ist EDFA umfassend in den Glasfaser-Kommunikationsnetzen vertreten. Da die Kommunikationstechnologien weiter entwickelt werden, wird EDFA die bevorzugte Wahl für die zukünftigen optischen Verstärker werden. Ausgestattet mit den Merkmalen flacher Verstärkung über einen großen dynamischen Verstärkungsbereich, geringem Rauschen, hoher Sättigungsausgangsleistung und stabilem Betrieb mit hervorragender Transientenunterdrückung, wird EDFA eine immer wichtigere Rolle in optischen Kommunikationssystemen spielen, um die Teilnehmer besser zu bedienen.
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