Odaberite Idealna optička pojačala prema Svojstvima
Kada kupujete optičko pojačalo, o čemu bismo trebali razmotriti osim cijene? Naravno, to je kvaliteta. Ali kako možemo odrediti kvalitetu ili ne? Onda se dođe do imanja. Postoje uglavnom tri aspekta koja se moraju uzeti u obzir u skladu sa svojstvima optičkih pojačala.
1. Dobitak, ulazna snaga i izlazna snaga
Najosnovnije svojstvo optičkog pojačala je operativni dobitak, što je količina kojom se ulazni optički signal pojačava. Pojačanje se obično mjeri u dB i kreće se u rasponu od 10 do 30 dB. Pojačanje od 10 dB znači da je ulazni optički signal pojačan sa faktorom 10, dok pojačanje od 30 dB znači da je ulazni optički signal pojačan sa faktorom 1000.
Neka pojačala su dizajnirana da rade s jednim unaprijed podešenim pojačanjem, dok druga mogu podržati raspon vrijednosti operativnog pojačanja, što omogućava pojačalo da adresira različite aplikacije i funkcije. Osim pojačanja, pojačalo karakterizira i raspon podržanih ulaznih i izlaznih optičkih snage. Posebno, ključna specifikacija pojačala je maksimalna izlazna snaga koja se može podržati, a koja se naziva i zasićena izlazna snaga. Ovaj je parametar često presudan pri određivanju troškova pojačala.
Općenito govoreći, optička pojačala mogu se klasificirati kao jednokanalna ili višekanalna (WDM). Kao što njihov naziv podrazumijeva jednokanalna pojačala su dizajnirana da pojačavaju samo jedan optički kanal, koji se može nalaziti bilo gdje unutar određenog opsega, poput C-opsega (1528 do 1564 nm). Jednokanalna pojačala, npr. CAND opseg EDFA (Erbium Doped Fiber Amplifier), obično mogu raditi u širokom rasponu operativnih dobitaka i zahtijevaju relativno nisku razinu izlazne snage.
Suprotno tome, WDM pojačalo je dizajnirano da djeluje kada bilo koji broj kanala (unutar određenog opsega) bude ulazan na pojačalo. Važno svojstvo WDM pojačala je ravnost dobitka, što je varijacija pojačanja za različite kanale. Ako pojačanje nije ravno, različiti WDM kanali imat će različiti dobitak, koji se može akumulirati duž lanca pojačala, što dovodi do velike neusklađenosti između kanala na kraju veze.
Da bi održali ravnomjerno pojačanje, većina WDM pojačala niže klase podržavaju samo jedan operativni dobitak ili relativno uski raspon pojačanja. WDM pojačala koja nude i ravna dobit i veliki raspon operativnog pojačanja zahtijevaju složeniji dizajn. Pored postizanja ravni, WDM pojačala su potrebna za pružanje velikog dinamičkog raspona ulazne snage, za podršku različitih uslova ulaza u kojima može biti prisutan bilo koji broj kanala od 1 do 80. Pored toga, kako bi podržali maksimalnu količinu kanala, WDM pojačala zahtijevaju relativno visoku zasićenu izlaznu snagu, obično u rasponu od 17 do 23 dBm.
2. šum
Sva pojačala, uključujući optička pojačala, unose buku tokom procesa pojačanja, tako da je izlazni signal uvijek bučniji od ulaznog signala. Učinkovitost buke optičkog pojačala karakterizira njegova slika buke (NF) koja je definirana kao omjer odnosa signala i šuma (SNR) na izlazu pojačala i idealnog SNR-a na ulazu. Budući da postoji odnos jedan na jedan između NF pojačala i performansi optičke veze, od suštinskog je značaja da se NF održi što je moguće niže. NF ovisi o tehnologiji koja se koristi za pojačalo, kao i o pojačanju, pri čemu pojačalo s većim pojačanjem obično ima niži NF.
3. Dinamička svojstva
Drugo važno svojstvo optičkih pojačala je njihov odgovor na dinamične promjene ulazne snage. U idealnom slučaju, pojačalo pojačala ne bi se trebalo uopće mijenjati kad se promijeni ulazna snaga, međutim, to nije moguće kada pojačalo djeluje na ili blizu maksimalne naponske snage. U ovom je slučaju bitno da pojačalo reagira dovoljno sporo, tako da njegovo pojačanje određuje samo prosječna ulazna snaga, a na njega ne utječu brze promjene (na primjer, zbog modulacije podataka).
Pojačala koja reagiraju prebrzo mogu biti bučna i ne rukuju se s više kanala. To je zato što kada postoji više kanala dobitak jednog kanala može se promijeniti u zavisnosti od toga da li drugi kanali imaju 0 ili 1, utjecaj poznat kao modulacija unakrsnog pojačanja. Čak i ako postoji jedan kanal velike snage u blizini zasićenja, tada bi moglo doći do izobličenja budući da će 0 imati drugačiji dobitak od 1.
S druge strane, čak i ako pojačalo ima spor odziv, ono bi trebalo biti u stanju da podnese nagle dugoročne promjene prosječne ulazne snage. Takve nagle promjene mogu se dogoditi, na primjer, zbog dodavanja / ispadanja kanala (posebno u dinamički konfigurirajućim mrežama) ili prebacivanja zaštite i obnove. U takvim slučajevima pojačalo može imati velike varijacije privremenog pojačanja (poznate kao "prolazne") koje je potrebno što više potisnuti pomoću mehanizma za upravljanje pojačalom. U nedostatku odgovarajuće prolazne supresije, pojačani tranzitivi mogu se akumulirati u lancu pojačala, što dovodi do velikih napona i / ili SNR prenapona na prijemniku.
Ukratko, idealno optičko pojačalo treba podržavati rad više kanala u najširem opsegu talasnih dužina, osigurati ravnomjerno pojačanje u velikom rasponu dinamičkog pojačanja, imati visoku zasićenu izlaznu snagu, nizak šum i efikasno prigušivanje prolaznog vremena. Ova svojstva trebaju se postići uz održavanje niske potrošnje električne energije, male veličine i niskih troškova. Srećom, tehnologija EDFA napredovala je do točke kada se mnoge od ovih funkcija mogu pružiti istovremeno. Sada znate, idealno optičko pojačalo je EDFA pojačalo.
