Підсилювачі волокна раманів - вдосконалення до передачі на великі відстані
Вступ
Підсилювач волокна раманів (RFA) використовується для вирішення питань проектування оптичної системи передачі, таких як оптично посилене відстань середнього прольоту, розширення смуги пропускання. RFA не страждає від обмежень ербієвого підсилювача волокна (EDFA) в тому, що він може бути інтегрований з трансмісійними волокнами, і накачується на будь-якій довжині хвилі для забезпечення широкої смуги пропускання і отримання площинності за допомогою комбінації різних джерел випромінювання. . Пропонуючи ряд можливих технічних досягнень оптично посилених інфраструктур далекого перевезення, RFA стала можливим при передачі оптичних сигналів.
Конфігурації RFA
Різні конфігурації насосної системи забезпечують гнучкість системи як для розподілених, так і для зосереджених (або дискретних) раманівських підсилювачів.
Розподілений раманівський підсилювач
Розподілений раманівський підсилювач (DRA) з'явився в останні роки як ключова технологія для сучасних оптичних мереж, і особливо для когерентної передачі. DRA реалізований з використанням модулів Raman-насосів для конфігурації зворотної конфігурації лічильника. У цій конфігурації DRA найчастіше використовується у поєднанні зі звичайними підсилювачами EDFA, при цьому модуль насоса Raman служить в якості попереднього підсилювача для EDFA. У багатьох випадках модулі Raman і EDFA об'єднуються в єдиний гібридний модуль Raman / EDFA, що дозволяє знизити витрати, оптимізувати та оптимізувати продуктивність, а також забезпечити єдиний контроль обох блоків у реальному часі.
DRA має переваги:
Посилення, що досягається вздовж передачі волокон, і простота посилення затиску;
Низькі шумові характеристики;
Краще співвідношення оптичного сигналу до шуму (OSNR);
Посилення нерезонансного і потенційно може бути отримано для будь-якої довжини хвилі;
Ультра-широкий коефіцієнт посилення смуги пропускання близько 6 ТГц, широкі та плоскі смуги посилення, що досягаються за допомогою декількох насосів на різних довжинах хвиль, збільшують межі бюджету.
Однак DRA також має деякі недоліки:
Потрібні дуже високі потужності насоса;
Низька ефективність накачування при більш низьких рівнях потужності;
Швидкий час реакції, що призводить до більш високих шумів;
Важкий розвиток існуючої системи волокон;
Вимоги до більш довгого волокна;
Важкі наслідки нелінійності.
Підсилювач комбінованого раману
Важливо розуміти, що існують деякі недоліки для DRA, експерименти були досягнуті в галузі волоконних технологій, які мінімізують ці проблеми. Розглянуто питання розробки - включення дисперсійного волокна (DCF) в модель системи. У цій конфігурації підсилювач раманів - це комбінований раманов підсилювач (LRA).
Зокрема, LRA було розглянуто в далеких WDM системах передачі. До переваг LRA належать:
Характеристики високої негативної дисперсії, які могли б компенсувати хроматичну і нелінійну дисперсію, індуковані в волокні від групової швидкості дисперсії (GVD) і самофазної модуляції (SPM).
Невелика ефективна площа, отже, менша потужність насоса, а також висока концентрація домішки Ge в кремнеземному волокні.
Проте, LRA також має деякі недоліки:
Шум може обмежити продуктивність LRA, що має коефіцієнт посилення більше 15 дБ. При менших довжинах волокна показник шуму LRA буде, принаймні, 3 дБ через теплового збудження коливальних мод.
Шум погіршує OSNR, що призводить до покарання чутливості приймача, і, таким чином, коефіцієнт підсилення підсилювача обмежений певною мірою для однієї LRA.
Рішення FOCC для RFA
FOCC є всесвітньо відомою компанією, яка надає практично всі рішення з волоконно-оптичних мереж, включаючи рішення комбінаційних підсилювачів. Раманові підсилювачі Fiberstore мають широкий спектр посилення, а ширина смуги посилення може бути додатково розширена за рахунок використання багатоканального оптичного насоса. Після багаторічних досліджень і тестування мережі, FOCC розробила і випустила серію FS-1550 комбінованих волоконних підсилювачів і ввела його в передачу оптичного кабелю CATV з наддовгою відстані, зокрема в поєднанні з програмами EDFA. Поліпшення показників зв'язку особливо очевидне, таким чином отримують більш плоскі спектри коефіцієнта посилення і більш високі OSNR.
Примітка: При виборі RFA, важливим аспектом, який слід врахувати, є on-off Raman посилення, яке забезпечується підсиленням. Іншими словами, виграш, отриманий внаслідок раману, порівняно з перевагами, досягнутим без рамана. Еволюція коефіцієнта посилення по всій довжині волокна може бути вирішена через різницю в децибелах. Рамановский коефіцієнт посилення раманов підсилювачами FOCC охоплює діапазон від 6 до 16 дБ.
