مكبرات رامان للألياف الضوئية - التقدم في نقل المسافات الطويلة
المقدمة
يستخدم رامان ليف مكبر للصوت (RFA) للمساعدة في قضايا تصميم نظام النقل البصري مثل منتصف المدى تضخيمها بصريا المسافة ، وتحسين عرض النطاق الترددي. لا تعاني RFA من قيود مضخم ألياف الإربيوم Doped-Doped Fibre (EDFA) من حيث أنه يمكن دمجها مع ألياف الإرسال ، ويتم ضخها في أي طول موجي لتوفير عرض نطاق عريض للكسب والحصول على التسوية عن طريق استخدام مجموعة من مصادر ضخ بطول موجي مختلف . من خلال تقديم عدد من التطورات التقنية الممكنة للبنى التحتية لتضخيم المسافات الطويلة بصريًا ، أصبح RFA إمكانية قابلة للتحقيق في نقل الإشارات الضوئية.
تكوينات من RFA
توفر تكوينات الضخ المختلفة مرونة في النظام لمكبرات رامان الموزعة والمجمعة (أو المنفصلة).
موزعة رامان مكبر للصوت
برزت مضخمات رامان الموزعة (DRA) في السنوات الأخيرة كتكنولوجيا رئيسية للشبكات البصرية الحديثة ، وخاصة بالنسبة للإرسال المتماسك. يتم تطبيق DRA باستخدام وحدات مضخة رامان لتكوين عكس الانتشار. في هذا التكوين ، يتم استخدام DRA في الغالب مع مضخمات EDFA التقليدية ، مع وحدة مضخة رامان التي تعمل كمضخم مسبق لـ EDFA. في العديد من الحالات ، يتم دمج وحدات رامان و EDFA في وحدة واحدة مختلطة رامان / EDFA ، وبالتالي تقليل التكاليف ، وتبسيط وتحسين الأداء ، وتحقيق سيطرة موحدة في الوقت الحقيقي على كلتا الوحدتين.
DRA لديه مزايا تظهر على النحو التالي:
الكسب الذي يمكن تحقيقه على طول ألياف الإرسال ، وسهولة تحامل الكسب ؛
خصائص منخفضة الضوضاء.
أفضل نسبة الإشارة الضوئية إلى الضوضاء (OSNR) ؛
كسب غير الرنين ، ويمكن الحصول عليها عن أي طول الموجة ؛
زيادة عرض النطاق الترددي العريض بحوالي 6 THz ، وعرض النطاق الترددي العريض والكسب القابل للتحقيق باستخدام مضخات متعددة بأطوال موجية مختلفة ، يزيد من هوامش ميزانية الطاقة.
ومع ذلك ، DRA أيضا بعض العيوب:
القوى مضخة عالية جدا المطلوبة ؛
ضعف كفاءة الضخ عند مستويات طاقة منخفضة ؛
زمن استجابة سريع ينتج عنه ضوضاء أعلى ؛
تطوير شديد لنظام الألياف الحالي ؛
شرط أطول كسب الألياف ؛
آثار شديدة بسبب اللاخطية.
مقطوع رامان مكبر للصوت
من المهم أن ندرك أنه في حين توجد بعض عيوب DRA ، فقد جُرحت التطورات في تكنولوجيا الألياف التي تقلل من هذه المشكلات. تتمثل مشكلة التصميم التي يجب مراعاتها في دمج ألياف تعويض التشتت (DCF) في نموذج النظام. في هذا التكوين ، مكبر للصوت رامان هو مكبر للصوت رامان مقطوع (LRA).
على وجه الخصوص ، تم النظر في LRA في أنظمة نقل WDM ذات المسافات الطويلة. تشمل مزايا جيش الرب للمقاومة ما يلي:
خصائص التشتت السلبي العالية التي يمكن أن تعوض التشتت اللوني وغير الخطي الناجم عن الألياف من التشتت من سرعة المجموعة (GVD) والتشكيل الذاتي للمرحلة (SPM).
مساحة فعالة صغيرة ، وبالتالي انخفاض قوة المضخة ، وتركيز عال الشوائب Ge في ألياف السيليكا.
ومع ذلك ، لدى جيش الرب للمقاومة أيضًا بعض العيوب:
يمكن للضوضاء أن تحد من أداء جيش الرب للمقاومة الذي كسب أكثر من 15 ديسيبل. في أطوال الألياف الأصغر ، سيكون رقم الضوضاء في LRA 3 ديسيبل على الأقل بسبب الإثارة الحرارية للأوضاع الاهتزازية.
الضوضاء تحط من OSNR مما يؤدي إلى عقوبة حساسية المتلقي وبالتالي يقتصر كسب مكبر للصوت إلى حد ما ليرة لبنانية واحدة.
FFAC RFA الحل
FOCC هي شركة مشهورة عالميًا توفر جميع حلول شبكات الألياف البصرية تقريبًا ، بما في ذلك حل مكبرات رامان. تتميز مكبرات الصوت Raman من شركة Fiberstore بطيف كسب واسع ، ويمكن زيادة عرض نطاق الكسب باستخدام مضخة بصرية متعددة الطول الموجي. بعد سنوات عديدة من البحث واختبار الشبكات ، طورت FOCC وأنتجت سلسلة من مضخمات الألياف رامان FS-1550 ، وأدخلت ذلك في انتقال CATV للألياف الضوئية ذات المسافات الطويلة ، خاصةً مع تطبيقات EDFA. تحسين مؤشرات الارتباط واضح بشكل خاص ، وبالتالي الحصول على المزيد من أطياف الكسب الثابت وأعلى OSNR.
ملاحظة: عند اختيار RFA ، من الجوانب المهمة التي يجب مراعاتها هي مكسب رامان المتوفر عن طريق التضخيم. وبعبارة أخرى ، فإن المكاسب التي اكتسبتها مع رامان مقارنة مع اكتساب الخبرة دون رامان. يمكن حل تطور الكسب على طول الطول الكلي للألياف من خلال فرق الديسيبل. يغطي كسب رامان على مكبرات الصوت من رامان FOCC على المدى من 6 إلى 16 ديسيبل.