Optisen vahvistimen käyttöönotto
Optisten viestintäverkkojen nopean kehityksen myötä tarvitaan pidempiä lähetyspituuksia. Optinen vahvistin voi täyttää optisten viestintäverkkojen vaatimukset. Optinen vahvistin on laite, joka vahvistaa optista signaalia suoraan ilman, että sitä täytyy ensin muuntaa sähköiseksi signaaliksi. Optista vahvistinta voidaan pitää laserina, jossa ei ole optista onteloa, tai sellaista, jossa palaute ontelosta on tukahdutettu. Tämä viesti auttaa sinua ymmärtämään optista vahvistinta paremmin.
Optinen tiedonsiirtoyhteys sisältää lähettimen ja vastaanottimen, jossa on valokuitukaapeli. Vaikka optisessa kuidussa lähetettävät signaalit kärsivät huomattavasti vähemmän vaimennuksesta kuin muissa väliaineissa, kuten kuparissa, on edelleen noin 100 km: n rajoitus etäisyydellä, jonka signaalit voivat kulkea, ennen kuin ne tulevat liian meluisiksi havaittaviksi.
Optisia vahvistimia käytetään laajalti kuituoptisten datayhteyksien yhteydessä. Kuvio 1 esittää kolme tapaa, joilla optisia vahvistimia voidaan käyttää optisten datayhteyksien suorituskyvyn vahvistamiseen. Tehostusvahvistinta käytetään optisen lähettimen optisen ulostulon lisäämiseen juuri ennen signaalin siirtymistä valokuituun. Optinen signaali vaimennetaan, kun se kulkee valokuidussa. Inline-vahvistinta käytetään optisen signaalin palauttamiseksi (regeneroimaan) alkuperäiseen tehotasoonsa. Optisen kuituyhteyden päässä käytetään optista esivahvistinta optisen vastaanottimen herkkyyden lisäämiseksi.
Kuva 1. Optiset vahvistimet kuituoptisten tietoliikenneyhteyksien yhteydessä
Lähtötehon ja syöttötehon suhde
Vahvista sisäänmenon teho
Aallonpituuksien alue, jonka yli vahvistin on tehokas
Maxmum-lähtöteho, jonka ylittyessä vahvistusta ei saavuteta
ei-toivottu signaali vahvistimen fyysisestä käsittelystä johtuen
Käytettävissä on kolme yleisimmin käytettyä tyyppiä optisia vahvistimia, kuten vasemmalta oikealle: erbium-seostettu kuituvahvistin, puolijohde-optinen vahvistin ja kuidun Raman-vahvistin.
Vahvistava väliaine on lasikuitu, johon on lisätty erbiumioneja. Erbium pumpataan populaation inversiotilaan erillisellä optisella tulolla. Erbium-seostettu lasi-optinen vahvistusväline vahvistaa valoa aallonpituuksilla, jotka ovat 1550 nm: n läheisyydessä - optiset aallonpituudet, jotka kärsivät optisen kuidun vähimmäisvaimennuksesta. Erbium-seostettu kuituvahvistin (EDFA) on eniten käyttöön otettu kuituvahvistin. Erbiumilla seostetuilla valokuituvahvistimilla (EDFA) on alhainen melu ja ne voivat monistaa monta aallonpituutta samanaikaisesti, mikä tekee EDFAsta valinnan vahvistimen useimmissa optisen viestinnän sovelluksissa.
Kuva 2. Erbium-seostettu kuituvahvistimen toimintaperiaate
Vahvistusväliaine on avattu InGaAsP. Tämä materiaali voidaan räätälöidä optisen vahvistuksen aikaansaamiseksi aallonpituuksilla, jotka ovat lähellä 1,3 um tai lähellä 1,5 pm - tärkeitä optisen viestinnän aallonpituuksia. Muita puolijohteita voidaan käyttää optisten signaalien vahvistamiseen muilla aallonpituuksilla. Vahvistimen tulo- ja ulostulopinnat on päällystetty anti-peilillä estääkseen optisen palautteen vahvistusvälineeseen ja laskeutumiseen. Puolijohteiden optinen vahvistin, jonka ominaisuudet sisältävät pieniä paketteja, edullisia sovelluksia ja mahdollisia käyttöoptioita optiseen kytkentään, joten se voi olla erinomainen valinta useimpiin asiakkaisiin.
Kuva 3. Puolijohdeoptisen vahvistimen toimintaperiaate
Raman-vahvistimessa signaali tehostuu Raman-vahvistuksella. EDFA: sta ja SOA: sta poiketen monistusvaikutus saadaan aikaan epälineaarisella vuorovaikutuksella signaalin ja pumpun laserin välillä optisen kuidun sisällä. Raman-vahvistinta on kahdentyyppisiä: jaettu ja lumpattu. Hajautettu Raman-vahvistin on sellainen, jossa lähetyskuitua käytetään vahvistusvälineenä multipleksoimalla pumpun aallonpituus signaalin aallonpituudella, kun taas kerääntynyt Raman-vahvistin käyttää erillistä lyhyempää kuitua vahvistuksen aikaansaamiseksi.
Kuva 4. Raman-vahvistimen toimintaperiaate
Optisella vahvistimella on erittäin tärkeä rooli nykyaikaisissa optisissa verkoissa, mikä mahdollistaa useiden datan terabittien välittämisen pitkiä matkoja jopa tuhansia kilometrejä. FOCC: n tarjoamat optiset vahvistimet on suunniteltu kaikille verkko- osioille ja sovelluksille. Lisätietoja on osoitteessa www.focc-fiber.com .
