1550nm EDFA Fiber -versterker: belangrijke technologie en toekomstige ontwikkeling van optisch communicatienetwerk

In moderne optische communicatiesystemen is het gebruik van optische versterkers de reguliere technologie geworden om het verzwakkingsprobleem van optische signalen in overdracht op lange afstand te overwinnen. Onder hen is 1550 nm EDFA (Erbium-gedoteerde vezelversterker) de meest voorkomende en veel gebruikte. Omdat de golflengte van 1550 nm zich in het lage verliesvenster van optische vezelcommunicatie bevindt, kan EDFA-technologie de signaaltransmissie-afstand aanzienlijk verhogen en een belangrijk apparaat worden in optische communicatienetwerken.
EDFA is een optische versterker op basis van Erbium-gedoteerde vezel (EDF). Het kernwerkprincipe is om erbium-gedoteerde ionen door pomplasers op te wekken om de optische signalen van de invoer binnen het golflengtebereik van 1550 nm te versterken. Het specifieke proces is als volgt:
Pompexcitatie: EDFA gebruikt meestal een pomplaser van 980 nm of 1480 nm om energie te leveren.
Overgang van energieniveau: pomplicht boeit erbium-gedoteerde ionen, waardoor ze overstappen van de grondtoestand naar een hoog energieniveau en in een opgewonden toestand blijven.
Stimuleerde stralingsamplificatie: wanneer de input 1550 nm signaallicht door de erbium-gedoteerde vezel passeert, zullen de geëxciteerde erbium-gedoteerde ionen fotonen uitzenden door gestimuleerde straling, waardoor de intensiteit van het signaallicht wordt verbeterd en optische signaalversterking wordt bereikt.
Dit optische versterkingsmechanisme van EDFA vereist niet dat het signaal wordt omgezet in een elektrisch signaal, dus het heeft de voordelen van hoge versterking, lage ruis en breedbandversterking en is zeer geschikt voor optische communicatiesystemen met grote capaciteit.
Hoge versterking en hoog verzadigd uitgangsvermogen
EDFA biedt een hoge versterking in het golflengtebereik van 1550 nm (in het algemeen tot 20-40 dB), die het verlies in optische vezeloverdracht op lange afstand effectief kunnen compenseren.
Het uitgangsvermogen kan meestal 10 dBm tot 30dBm bereiken, wat geschikt is voor een verscheidenheid aan optische netwerktoepassingen.
Laag ruisfiguur (NF)
Vanwege de gestimuleerde emissiekenmerken van erbium-gedoteerde ionen heeft EDFA een lage ruiscijfer (typische waarde is ongeveer 4,5-6dB), wat helpt om de kwaliteit van optische signalen te behouden.
Breedbandversterking
De winst bandbreedte van 1550 nm EDFA optische versterker Kan meestal een 1530nm-1565nm (C-band) of 1570nm-1605nm (L-band) bedekken, die geschikt is voor WDM-systeem (golflengte divisie multiplexing) om gelijktijdige amplificatie van signalen met meerdere golflengte te bereiken.
All-optische versterking, geen foto-elektrische conversie vereist
EDFA kan optische signalen rechtstreeks versterken zonder ze om te zetten in elektrische signalen en ze te remoduleren, de complexiteit van het systeem en het stroomverbruik te verminderen en de transmissie -efficiëntie te verbeteren.

Hoge betrouwbaarheid en onderhoudsarme kosten
Aangezien EDFA optische vezel gebruikt als het versterkingsmedium en geen complexe elektronische amplificatiecomponenten heeft, heeft het een lange levensduur en hoge stabiliteit en wordt het veel gebruikt in optische vezelcommunicatiesystemen op lange afstand.
1. Optische vezelcommunicatie over lange afstand
In optische vezelcommunicatiesystemen zullen signalen tijdens de transmissie verzwakken vanwege optisch vezelverlies. EDFA kan worden gebruikt als een relaisversterker in de vezeltrunklijn, waardoor het signaal honderden of zelfs duizenden kilometers zonder verlies kan worden verzonden, en wordt veel gebruikt in:
Backbone Network
Metropolitan Area Network (MAN) en Wide Area Network (WAN)
Onderzeeërkabelcommunicatiesysteem
2. DWDM (Dense golflengte divisie multiplexing) systeem
DWDM -technologie (dichte golflengte divisie divisie) kan meerdere golflengtesignalen worden verzonden in dezelfde optische vezel, waardoor de gebruikssnelheid van optische vezels wordt verbeterd. EDFA kan tegelijkertijd meerdere golflengtesignalen in de C -band of L -band versterken en is het kernapparaat in het DWDM -systeem.
3. CATV (kabel -tv) Vezeltransmissie
In netwerken van vezels (FTTH) en kabel-tv) (CATV) wordt EDFA 1550 Nm gebruikt voor signaalverdelingsversterking ter ondersteuning van meerdere gebruikersterminals om video-, audio- en gegevenssignalen van hoge kwaliteit te ontvangen.
4. Lidar en glasvezeldetectie
EDFA wordt ook gebruikt in LIDAR- en glasvezeldetectiesystemen om krachtige optische amplificatiemogelijkheden te bieden voor langdurige detectie en metingen met een hoge nauwkeurigheid.
Met de continue ontwikkeling van optische communicatietechnologie ontwikkelt 1550 nm EDFA zich naar hogere prestaties, lager stroomverbruik en meer intelligente richting:
Efficiëntere pomptechnologie
Gebruik een hoger vermogen 980 nm pomplaser om de versterkingsefficiëntie te verbeteren en het stroomverbruik te verminderen.
Gecombineerd met geavanceerde pompbeheeralgoritme kan een preciezere stroomregeling worden bereikt.
Widebandversterkingsmogelijkheden
In de toekomst zal EDFA de versterkingsbandbreedte verder uitbreiden om DWDM -systemen van grotere capaciteit te ondersteunen en de doorvoer van optische vezelcommunicatie te verbeteren.
Integratie en miniaturisatie
Door te combineren met opto-elektronische geïntegreerde chip (PIC), wordt compacter en meer geïntegreerde EDFA ontwikkeld om te voldoen aan de behoeften van datacenters en optische netwerken van de volgende generatie.
Intelligent management en monitoring op afstand
Neem AI en intelligent monitoringsysteem aan om realtime stroomregelgeving en foutdiagnose te realiseren en de efficiëntie van de netwerkbewerking te verbeteren.
Als de kernapparatuur in het optische communicatiesysteem speelt de EDFA-vezelversterker van 1550 nm een ​​belangrijke rol in optische vezelcommunicatie over lange afstand, DWDM-systeem, CATV-netwerk en optische vezeldetectie met zijn hoge versterking, lage ruis en breedbandversterkingskarakteristieken. Naarmate de vraag naar optische communicatie blijft groeien, evolueert EDFA -technologie ook. In de toekomst zal het zich ontwikkelen in de richting van grotere efficiëntie, intelligentie en integratie, waardoor sterke ondersteuning wordt geboden voor de ontwikkeling van wereldwijde optische netwerken.