Raman pojačavači vlakana - napredak u dalekometnom prijenosu
Uvod
Raman Fibre Amplifier (RFA) se koristi za postizanje problema u dizajnu optičkog prenosnog sistema kao što je optički pojačana udaljenost od srednjeg raspona, poboljšanje propusnog opsega. RFA ne pati od ograničenja Erbium Doped pojačala (EDFA) u tome što se može integrirati sa transmisijskim vlaknima, i pumpa se na bilo kojoj talasnoj dužini kako bi se osigurala široka propusnost i dobitak ravnomjernosti korištenjem kombinacije različitih izvora crpljenja valnih duljina. . Nudeći niz mogućih tehničkih unapređenja optički pojačanim dalekovodnim prenosnim infrastrukturama, RFA je postala moguća mogućnost prenosa optičkih signala.
Konfiguracije RFA
Različite konfiguracije pumpanja pružaju fleksibilnost u sistemu za distribuirana 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 koherentnu transmisiju. DRA se implementira pomoću Raman pumpnih modula za kontra propagaciju unazad. U ovoj konfiguraciji, DRA se najčešće koristi zajedno s konvencionalnim EDFA pojačalima, s modulom Raman pumpe koji služi kao predpojačalo za EDFA. U mnogim slučajevima Raman i EDFA moduli se kombinuju u jedan hibridni Raman / EDFA modul, čime se smanjuju troškovi, pojednostavljuju i optimizuju performanse i postiže jedinstvena kontrola u oba slučaja u realnom vremenu.
DRA ima prednosti:
Dobitak koji se postiže duž prenosnih vlakana i lakoća stezanja pojačanja;
Niska buka;
Bolji odnos optičkog signala i šuma (OSNR);
Dobiti nerezonantno i potencijalno se može dobiti za bilo koju talasnu dužinu;
Ultra široki propusni opseg od oko 6 THz, širok i ravan propusni opseg koji se može postići korišćenjem višestrukih pumpi na različitim talasnim dužinama, povećava granice proračunske snage.
Međutim, DRA ima i neke nedostatke:
Potrebne su velike snage pumpe;
Loša efikasnost pumpanja na nižim nivoima snage;
Brzo vrijeme odziva, što rezultira većim šumovima;
Ozbiljan razvoj postojećeg sistema vlakana;
Zahtjev za duljim dobivanjem vlakana;
Teški efekti zbog nelinearnosti.
Lumped Raman pojačalo
Važno je shvatiti dok postoje neki nedostaci za DRA, a napredak u tehnologiji vlakana je eksperimentisan da bi se ova pitanja svela na minimum. Problem dizajna koji treba razmotriti je ugradnja vlakna za kompenzaciju disperzije (DCF) u model sistema. U ovoj konfiguraciji, Raman pojačalo je Lumped Raman pojačalo (LRA).
Konkretno, LRA se razmatra u dalekovodnim WDM sistemima prenosa. Prednosti LRA su:
Karakteristike visoke negativne disperzije koje mogu kompenzirati kromatsku i nelinearnu disperziju indukovanu u vlaknu od grupne disperzije brzine (GVD) i samfazne modulacije (SPM).
Mala efektivna površina, zbog toga manja snaga pumpe, i visoka koncentracija nečistoća Ge u vlaknima silicijum dioksida.
Međutim, LRA takođe ima neke nedostatke:
Buka može ograničiti performanse LRA koje imaju dobitak od više od 15 dB. Za manje dužine vlakana broj šuma LRA će biti najmanje 3 dB zbog termičke ekscitacije vibracionih modova.
Buka degradira OSNR što dovodi do kazne osjetljivosti prijemnika i tako je pojačanje pojačala ograničeno u određenoj mjeri za jednu LRA.
FOCC-ovo RFA rješenje
FOCC je svjetski poznata kompanija koja nudi gotovo sva rješenja za optičke mreže, uključujući rješenje Raman pojačavača. Fiberstore Raman Pojačala imaju širok spektar dobitaka, a širina propusnog opsega se može dalje proširiti upotrebom optičke pumpe sa više talasnih dužina. 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 veze je naročito očigledno, čime se dobijaju ravnomerniji spektar dobitka i veći OSNR.
Napomena: Prilikom odabira RFA, važan aspekt koji treba uzeti u obzir je on-off Raman dobitak koji daje pojačanje. Drugim rečima, dobitak koji je imao Raman u poređenju sa iskustvom bez Ramana. Evolucija dobitka duž ukupne dužine vlakna može se riješiti kroz decibelnu razliku. On-off raman dobitak FOCC Ramanovih pojačala pokriva opseg od 6 do 16 dB.
