مضخم ضوئي - EDFA (مضخم ليفي مخدر بالإربيوم) لنظام WDM
تعد المكبرات البصرية جزءًا لا يتجزأ من نقل بيانات المسافات الطويلة. الميزة الأبرز للمكبر البصري هي أنه يمكن للجهاز تضخيم الإشارة الضوئية مباشرة دون الحاجة إلى تحويل الإشارة إلى إشارة كهربائية قبل التضخيم. EDFA (مضخم ليفي مخدر بالإربيوم) هو نوع واحد من عدة مضخمات بصرية مختلفة يمكنها تحقيق تضخيم الإشارة عبر الاتصالات الضوئية الطويلة.
أساسيات مكبر للصوت البصري
عند الإرسال على مسافة طويلة ، يجب تضخيم الإشارة الضوئية عدة مرات فيما بينها بسبب فقد الإشارة بسبب توهين الألياف وفقدان التوصيل وخسائر الربط بالألياف وما إلى ذلك. قبل اختراع مكبر الصوت البصري ، يجب تحويل الإشارة الضوئية أولاً إشارة كهربائية ، تضخيمها ، ثم تحويلها مرة أخرى إلى إشارة ضوئية مرة أخرى. العملية معقدة للغاية ومكلفة. ومنذ ذلك الحين تم اختراع مكبر للصوت البصري يمكنه تضخيم الإشارات مباشرةً ، وهذه العملية أرخص بكثير وبدأت ثورة في الألياف البصرية. هناك ثلاثة أنواع من مضخمات الألياف الضوئية: EDFA ، مضخم رامان ومكبر ضوئي لأشباه الموصلات (SOA).
ما هو EDFA مكبر للصوت؟
EDFA ، أو مضخم ليفي مخدر Erbium ، هو مكبر الصوت الضوئي الأكثر انتشارًا في نظام WDM الذي يستخدم الألياف المخدرة Erbium كوسيط تكبير بصري لتعزيز الإشارات مباشرةً. الوسط المضخم عبارة عن ألياف بصرية زجاجية مخدرة بأيونات الإربيوم. يضاعف متوسط كسب الألياف المنشطة بالإربيوم الضوء عند الأطوال الموجية التي تقع في محيط 1550 نانومتر - الأطوال الموجية البصرية التي تعاني من الحد الأدنى من التوهين في الألياف الضوئية. يعمل EDFA بشكل أفضل في النطاق من 1530 إلى 1565 نانومتر ، ويتميز بضوضاء منخفضة ويمكنه تضخيم العديد من الأطوال الموجية في وقت واحد ، مما يجعله مكبر الصوت الليفي المفضل لمعظم التطبيقات في الاتصالات البصرية.
ثلاثة أنواع EDFA مكبر للصوت للاتصال DWDM
وفقًا للوظائف ، يمكن تقسيم EDFA إلى ثلاثة أنواع: مكبر للصوت الداعم ومكبر الصوت المباشر ومضخم الصوت المسبق.
مكبر للصوت الداعم
يعمل مكبر للصوت الداعم في جانب الإرسال للرابط ، وهو مصمم لتضخيم قنوات الإشارة الخارجة من جهاز الإرسال إلى المستوى المطلوب لبدء التشغيل في وصلة الألياف. ليس مطلوبًا دائمًا في ارتباطات قناة واحدة ، ولكنه جزء أساسي في ارتباط DWDM حيث يخفف المضاعف قنوات الإشارة. لديها طاقة دخل عالية ، طاقة خرج عالية و كسب بصري متوسط. الأنواع الشائعة هي 20dBm مخرجات C-band 40 Channels 26dB Gain Booster EDFA ، 16dBm مخرجات C-band 40 Channels 14dB Gain Booster EDFA وما إلى ذلك.
في خط مكبر للصوت
عادةً ما يتم ضبط مضخم صوت مضمن في نقاط وسيطة على طول وصلة الإرسال في وصلة DWDM للتغلب على خسارة الألياف وخسائر التوزيع الأخرى. مضخم الخط البصري مصمم للتضخيم البصري بين عقدتي شبكة على الرابط البصري الرئيسي. يتم وضع مكبرات الصوت في خط كل 80-100 كم لضمان بقاء مستوى الإشارة الضوئية فوق مستوى الضوضاء. إنه يتميز بمدخلات طاقة متوسطة إلى منخفضة ، طاقة خرج عالية ، كسب بصري عالي ، وشخصية ضوضاء منخفضة.
قبل مكبر للصوت
يعمل المضخم المسبق في الطرف المستقبِل لوصلة DWDM. يستخدم المضخم المسبق للتعويض عن الخسائر في مزيل تعدد الإرسال بالقرب من المستقبل البصري. قبل الضبط قبل نهاية جهاز الاستقبال لوصلة DWDM ، يعمل المضخم المسبق على تحسين مستوى الإشارة قبل أن يتم الكشف عن الصور في نظام المسافات الطويلة ، مما يؤدي إلى تحسين حساسية الاستقبال. لديها طاقة دخل منخفضة نسبيًا ، طاقة خرج متوسطة وكسب متوسط.
كيف يعمل EDFA؟
في الأساس ، يتكون EDFA من طول EDF (ألياف مخدر Erbium) ، ليزر مضخة ، ومجمع WDM. الموحد WDM مخصص للجمع بين الإشارة وطول موجة المضخة ، حتى يتمكنوا من الانتشار في وقت واحد من خلال EDF. توضح الصورة السفلية مخططًا تخطيطيًا أكثر تفصيلًا لـ EDFA.
تدخل الإشارة الضوئية ، مثل إشارة 1550 نانومتر ، مكبر صوت EDFA من الإدخال. يتم دمج إشارة 1550nm مع ليزر مضخة 980nm مع جهاز WDM. تمر الإشارة والليزر المضخ عبر طول من الألياف المخدرة بأيونات الإربيوم. يتم تضخيم إشارة 1550nm من خلال التفاعل مع أيونات Erbium المنشطات. يعمل هذا الإجراء على تضخيم إشارة ضوئية ضعيفة إلى طاقة أعلى ، مما يؤدي إلى زيادة قوة الإشارة.
لماذا EDFA الألياف مكبر للصوت ضروري لنظام DWDM؟
في الوقت الحاضر ، يرتفع مكبر الصوت البصري EDFA كخيار مفضل لطريقة تضخيم الإشارة لأنظمة DWDM ، بسبب انخفاض مستوى الضجيج وعدم حساسيته لاستقطاب الإشارة. إضافة إلى ذلك ، فإن نشر EDFA أسهل في تحقيقه وبأسعار معقولة مقارنة بطرق تضخيم الإشارة الأخرى.
مزايا
تتمتع EDFAs باستفادة عالية من طاقة المضخة (> 50٪) تضخّم بشكل مباشر وفي وقت واحد نطاقًا واسعًا الطول الموجي (> 80nm) في منطقة 1550 نانومتر ، مع ربح ثابت نسبيًا. يمكن تحسين التسطيح بواسطة المرشحات الضوئية التي تعمل على زيادة الربح. كسب أكثر من 50 ديسيبل. انخفاض مستوى الضوضاء مناسبة للتطبيقات لمسافات طويلة.
FOCC DWDM EDFA مكبرات الصوت
مكبر للصوت FOCC DWDM EDFA هو مضخم ليف بصري ذو نطاق منخفض C-band مضغوط من الألياف الإربيوم مخدر مصمم لتوسيع المسافة في البنية التحتية الضوئية DWDM. يوفر للعملاء القدرة على توسيع ما يصل إلى 40 قناة ، أو 2.5 جيجابت في الثانية ، أو 10 جيجابت في الثانية للبنية التحتية عبر مسافات أكبر. توفر FS ثلاثة أنواع من DWDM EDFAs- مضخم الداعم ومكبر الصوت المباشر ومضخم الصوت المسبق مع عدة خيارات إخراج (12dBm-35dBm).
إلى جانب EDFA ، يشتمل نظام النقل متعدد الخدمات (FMT) أيضًا على أجهزة أخرى مثل OEO و DCM و OLP لإنشاء شبكة DWDM طويلة المدى معًا. علاوة على ذلك ، سنقوم بتصميم حلول ONT لكل عميل مصممة بشكل مثالي لتلبية الاحتياجات المحددة.
