Raman Fiber zesilovače - Pokroky na Long Haul přenos
Úvod
Raman Fiber Amplifier (RFA) se používá k určení problémů s návrhem optického přenosového systému, jako je opticky zesílená vzdálenost středního rozpětí, vylepšení šířky pásma. RFA netrpí omezením Erbium Doped Fiber Amplifier (EDFA) v tom, že může být integrován s přenosovými vlákny a čerpán při jakékoliv vlnové délce, aby byla zajištěna široká šířka pásma zesílení a zesílení plochosti použitím kombinace různých zdrojů vlnových délek. . RFA nabízí řadu možných technických vylepšení opticky zesílené dálkové přenosové infrastruktury a stala se dosažitelnou možností přenosu optických signálů.
Konfigurace RFA
Různé konfigurace čerpání poskytují flexibilitu v systému pro distribuované i rozptýlené (nebo diskrétní) Ramanovy zesilovače.
Distribuovaný Ramanův zesilovač
Distribuovaný Raman zesilovač (DRA) se v posledních letech objevil jako klíčová technologie pro moderní optické sítě a zejména pro koherentní přenos. DRA je implementován pomocí Ramanových čerpadlových modulů pro zpětné šíření čítače. V této konfiguraci je DRA nejčastěji používán ve spojení s konvenčními EDFA zesilovači, s Ramanovým čerpadlovým modulem sloužícím jako předzesilovač EDFA. V mnoha případech jsou moduly Raman a EDFA kombinovány do jediného hybridního modulu Raman / EDFA, což snižuje náklady, zefektivňuje a optimalizuje výkon a dosahuje jednotného řízení obou jednotek v reálném čase.
DRA má následující výhody:
Zisk dosažitelný podél přenosových vláken a snadné sevření zesílení;
Nízká hluková charakteristika;
Lepší optický poměr signálu k šumu (OSNR);
Získat ne-rezonanční a mohl by být potenciálně získán pro jakoukoliv vlnovou délku;
Extrémně široký zisk šířky pásma přibližně 6 THz, široká a plochá šířka pásma dosažitelná s použitím více čerpadel při různých vlnových délkách, zvýšené marže výkonu.
DRA má však také některé nevýhody:
Vyžadují se velmi vysoké výkony čerpadla;
Špatná účinnost čerpání při nižších úrovních výkonu;
Rychlá odezva, která má za následek vyšší hluk;
Silný rozvoj stávajícího systému vláken;
Požadavek na delší vlákno;
Závažné účinky v důsledku nelinearit.
Zesílený Ramanův zesilovač
Je důležité si uvědomit, že existují určité nevýhody pro DRA, pokroky ve vláknové technologii byly experimentovány, které tyto problémy minimalizují. Problémem návrhu, který je třeba vzít v úvahu, je začlenění disperzního kompenzačního vlákna (DCF) do modelu systému. V této konfiguraci je Ramanovým zesilovačem Lumped Raman Amplifier (LRA).
Zejména LRA byla zvažována v dálkových přenosových systémech WDM. Mezi výhody LRA patří:
Vysoké negativní disperzní charakteristiky, které by mohly kompenzovat chromatickou a nelineární disperzi indukovanou ve vláknech ze skupiny Velocity Dispersion (GVD) a Self Phase Modulation (SPM).
Malá účinná plocha, tedy nižší výkon čerpadla a vysoká koncentrace Ge nečistot v křemičitém vlákně.
LRA má však také některé nevýhody:
Hluk může omezit výkon LRA se ziskem větším než 15 dB. U menších délek vláken bude šumová hodnota LRA nejméně 3 dB kvůli tepelné excitaci vibračních režimů.
Hluk degraduje OSNR, což má za následek penalizaci citlivosti přijímače, a tak je zisk zesilovače do určité míry omezen na jednu LRA.
Řešení ROC společnosti FOCC
FOCC je světově proslulá společnost, která poskytuje téměř všechna optická síťová řešení, včetně řešení Ramanových zesilovačů. Ramanovy zesilovače Fiberstore mají široké spektrum zisku a šířku pásma zesílení lze dále rozšířit použitím optického čerpadla s více vlnovými délkami. Po mnoha letech výzkumu a testování sítí vyvinula společnost FOCC řadu vláknových zesilovačů FS-1550 Raman a uvedla je do přenosu ultrafialových optických vláken CATV, konkrétně v kombinaci s aplikacemi EDFA. Zlepšení ukazatelů vazby je obzvláště zřejmé, a tím získává více ploch spektra zisku a vyšší OSNR.
Poznámka: Při výběru RFA je důležitým aspektem, který je třeba vzít v úvahu, Ramanův zisk zapnutý / vypnutý poskytnutý zesílením. Jinými slovy, zisk s Ramanem ve srovnání se ziskem bez Ramana. Vývoj zisku podél celkové délky vlákna může být vyřešen přes decibelový rozdíl. Ramanovy zesilovače Ramanovy zesilovače FOCC zapínají a vypínají rozsah 6 až 16 dB.
