Ramanska pojačala za vlakna - napredak u prijenosu na dugi put
Uvod
Raman Fiber Amplifier (RFA) se koristi za asistiranje optički prijenosni sustav dizajn pitanja kao što su mid-span optički povećana udaljenost, bandwidth poboljšanje. RFA ne pati od ograničenja Erbium Doped pojačala (EDFA) u tome što se može integrirati s prijenosnim vlaknima, te se pumpa na bilo kojoj valnoj duljini kako bi se osigurala široka propusnost i dobitak ravnomjernosti primjenom kombinacije različitih izvora crpljenja valnih duljina. , Nudeći niz mogućih tehničkih poboljšanja optički pojačanim dalekovodnim prijenosnim infrastrukturama, RFA je postala moguća mogućnost prijenosa optičkih signala.
Konfiguracije RFA
Različite konfiguracije pumpanja osiguravaju fleksibilnost u sustavu za raspodijeljena i lumped (ili diskretna) Raman pojačala.
Distribuirano Raman pojačalo
Distribuirano Raman pojačalo (DRA) pojavilo se posljednjih godina kao ključna tehnologija za moderne optičke mreže, a posebno za koherentni prijenos. DRA je implementiran pomoću Raman pumpnih modula za kontra propagaciju unatrag. U ovoj konfiguraciji, DRA se najčešće koristi zajedno s konvencionalnim EDFA pojačalima, s modulom Raman crpke koji služi kao predpojačalo za EDFA. U mnogim slučajevima Raman i EDFA moduli se kombiniraju u jedan hibridni Raman / EDFA modul, čime se smanjuju troškovi, pojednostavljuju i optimiziraju performanse i postiže jedinstvena kontrola u realnom vremenu za obje jedinice.
Prednosti DRA-a su sljedeće:
Dobitak koji se može postići uz prijenosna vlakna i jednostavnost stezanja pojačanja;
Niska svojstva buke;
Omjer boljeg optičkog signala i buke (OSNR);
Dobiti ne-rezonantno i potencijalno se može dobiti za bilo koju valnu duljinu;
Iznimno široki opseg frekvencije od oko 6 THz, široki i široki propusni opseg koji se može postići korištenjem više crpki na različitim valnim duljinama, povećava proračunske granice snage.
Međutim, DRA također ima neke nedostatke:
Potrebne su vrlo velike snage crpke;
Loša učinkovitost crpljenja na nižim razinama snage;
Brzo vrijeme odziva što rezultira većim šumovima;
Snažan razvoj postojećeg sustava vlakana;
Zahtjev za vlaknima s dužim dobitkom;
Teški učinci zbog nelinearnosti.
Lumped Raman pojačalo
Važno je shvatiti dok postoje neki nedostaci za DRA, napredak u tehnologiji vlakana je eksperimentirano da minimizira ova pitanja. Problem dizajna koji treba razmotriti je ugradnja vlakna za kompenzaciju disperzije (DCF) u model sustava. U ovoj konfiguraciji, Raman pojačalo je Lump-Raman pojačalo (LRA).
Konkretno, LRA je razmatrana u dalekovodnim WDM prijenosnim sustavima. Prednosti LRA su:
Karakteristike visoke negativne disperzije koje bi mogle kompenzirati kromatsku i nelinearnu disperziju induciranu u vlaknu iz grupne disperzije brzine (GVD) i samfazne modulacije (SPM).
Mala djelotvorna površina, a time i manja snaga pumpe, te visoka koncentracija nečistoća Ge u vlaknima silicijevog dioksida.
Međutim, LRA također ima neke nedostatke:
Buka može ograničiti učinkovitost LRA s pojačanjem većim od 15 dB. Za manje duljine vlakana vrijednost šuma LRA bit će najmanje 3 dB zbog toplinske ekscitacije vibracijskih modova.
Buka degradira OSNR, što rezultira kaznom osjetljivosti na prijemnik, a time i pojačanje pojačala je u određenoj mjeri ograničeno za jedan LRA.
FOCC rješenje za RFA
FOCC je svjetski poznata tvrtka koja nudi gotovo sva svjetlovodna mrežna rješenja, uključujući rješenje Raman pojačala. Fiberstore-ova Raman pojačala imaju širok spektar dobitaka, a širina pojasa za pojačanje može se dodatno proširiti uporabom optičke pumpe s više valnih duljina. Nakon dugogodišnjeg istraživanja i testiranja mreže, FOCC je razvio i proizveo seriju FS-1550 Ramanovih pojačala i uveo je u ultra-duge optičke CATV transmisije, posebno u kombinaciji s EDFA aplikacijama. Poboljšanje pokazatelja povezanosti posebno je očito, tako da se dobiju ravnomjerniji spektri dobitka i veći OSNR.
Napomena: Prilikom odabira RFA, važan aspekt koji treba uzeti u obzir je on-off Raman dobitak dobiven pojačanjem. Drugim riječima, dobitak povezan s Ramanom u usporedbi s iskustvom bez Ramana. Evolucija dobitka duž ukupne duljine vlakana može se riješiti pomoću razlike u decibelima. On-off raman dobitak FOCC Ramanovih pojačala pokriva raspon od 6 do 16 dB.
