Aplikace EDFA: Booster, In{0}}Line a Pre{1}}Průvodce nasazením zesilovače

 

Začněte problémem s rozsahem, nikoli názvem zesilovače

 

Spolehlivé rozhodnutí EDFA vychází ze ztráty rozpětí, nikoli ze štítku zesilovače. Trasa o délce 100 km v jednom-režimu s rychlostí přibližně 0,2 dB/km již spotřebuje asi 20 dB, než se přidá ztráta konektoru, propojovací panely, ztráta vložení MUX/DEMUX, kompenzace rozptylu, rezerva na stárnutí a rezerva na opravu. V praxi, jakmile se celková plánovaná ztráta posune směrem k 25–30 dB, normálně přestaneme považovat EDFA za volitelné příslušenství a začneme zjišťovat, zda je potřeba umístit zesilovač, in{8}}linku nebo před{9}}zesilovač.

 

EDFA je atraktivní, protože podporuje optické zesílení signálu bez regenerace OEO. Namísto převádění každé vlnové délky na elektrický signál a zpět může jeden optický zesilovač zvýšit celou skupinu kanálů C-pásma, a proto se aplikace EDFA staly ústředním bodem přenosu WDM a DWDM.

 

Tento závěr však platí pouze tehdy, když má původní signál stále použitelné OSNR. EDFA neopravuje rozptyl, špinavé konektory, špatné plánování výkonu při startu, špatné vyvážení kanálů nebo nesoulad přijímače. Dává spoji větší optický výkon a mění profil OSNR. Zda to pomůže, nebo uškodí, závisí na tom, kde je zesilovač nainstalován a jak blízko je již systém ke spodní hranici šumu.

 

Naše praktická pozice je jasná: pro B2B DWDM sourcing není „vysoký zisk“ automaticky lepší. Správně umístěný 17–23 dB EDFA s řízeným výstupním výkonem a vhodným šumovým číslem je obvykle cennější než předimenzovaný zesilovač, který tlačí spoj k nelineárním efektům, sklonu zisku nebo bezpečnostnímu riziku.

 

Booster, In{0}}Line nebo Pre{1}}Amp: The Deployment Logic

 

Nejjednodušší mapa aplikací EDFA má tři pozice, ale každá řeší jiný problém. Považovat je za vzájemně zaměnitelné je jednou z běžných chyb při dlouhodobém{1}}plánování DWDM.

 

pozice EDFA	Kde to sedí	Hlavní zaměstnání	Typická priorita	Častá chyba
Posilovač EDFA	Za vysílačem, transpondérem, MUX nebo spínacím výstupem	Zvyšuje startovací sílu do rozpětí vláken	Vysoký výstupní výkon, stabilní zisk, plochost napříč kanály	Používání příliš velké spouštěcí síly a vytváření nelineárních postihů
V -řádku EDFA	Mezi dvěma rozpětími vláken nebo na mezilehlém místě	Kompenzuje ztrátu rozpětí předtím, než signál klesne příliš blízko ke spodní hranici šumu	Vyvážený zisk, nízké šumové číslo, vzdálené monitorování	Umístěte jej příliš pozdě a pak zesilujte šum slabým signálem
Před{0}}zesilovač EDFA	Před vstupem přijímače, DEMUX nebo koherentního přijímače	Zvedne slabé signály před detekcí	Nízké šumové číslo, podpora citlivosti přijímače	Očekává se, že předzesilovač opraví špatnou hodnotu OSNR, která již byla ztracena ve vstupním kanálu

 

Booster EDFA se běžně používá, když signál na straně vysílače-již ztratil energii prostřednictvím pasivních komponent. V systému DWDM může samotný MUX spotřebovat několik dB a kombinovaná skupina kanálů musí vstoupit do vlákna s dostatečným výkonem, aby přežila první rozpětí. Booster EDFA pro DWDM obvykle potřebuje vysoký výstupní výkon a dobrou plochost zisku, zatímco ultra-nízký šum je méně kritický než u zesilovače na přijímací-straně, protože vstupní signál je stále relativně silný.

 

Inline EDFA se používá, když je trasa příliš ztrátová pro samotné zesílení koncového bodu-. Pravidlem je, že rozpětí 80–100 km často vyžaduje in{5}}kontrolu vedení a práh se posune dříve, pokud ztráta vložení MUX/DEMUX, ztráta průchodu OADM-, počet spojů nebo staré patchování již spotřebují 5 dB nebo více, než se útlum vlákna plně započítá. Přesný bod stále potřebuje mapu odkazů, ale výchozí úsudek by neměl být "to závisí." Mělo by to být: vypočítejte-umístění v linii dříve, než signál klesne příliš blízko ke spodní hranici šumu.

 

Před-zesilovač EDFA je umístěn blízko přijímací strany a je vybrán pro nízké šumové číslo. Jeho úkolem není „udělat vše mocným“. Jeho úkolem je zvednout slabý, ale stále použitelný optický signál před detekcí přijímače. To je důvod, proč je u nízkošumových EDFA konstrukcí často preferováno čerpání 980 nm. RP Photonics poznamenává, že EDFA běžně používají vlnové délky pumpy kolem 980 nm a 1480 nm, přičemž pumpování 980 nm je často spojeno s nízkým-šumem v konstrukcích předzesilovačů ({11}}RP Fotonika).

 

 

V okrajových případech lze rozhodnutí zvrátit. Pokud 80 km trasa ztratí většinu své rezervy na straně vysílače kvůli pasivnímu MUX, booster může vyřešit hlavní rozpočtový problém. Pokud stejná trasa přijde po ztrátě DEMUX slabá, může být důležitější předzesilovač. Pokud se celková ztráta rozpětí posune nad 25–30 dB, spoléhat se pouze na předzesilovač na vzdáleném konci-je často příliš pozdě, protože OSNR již může být poškozen proti proudu. Proto před doporučením zesilovače, řadového EDFA nebo předzesilovače EDFA žádáme o plnou ztrátu vlákna, pasivní ztrátu a prahovou hodnotu přijímače.

 

Pro hlubší srovnání chování EDFA, SOA a Ramana za různých systémových omezení si také můžete prohlédnout našeSrovnání EDFA, SOA a Ramanových optických zesilovačů.

 

Aplikace EDFA podle scénáře reálné sítě

 

Aplikace EDFA vypadají jinak v podmořské páteři, v okruhu metra DWDM, v distribuční síti CATV a v páteřní trase 5G. Princip zesilovače je podobný, ale riziko nasazení není.

 

Ponorka EDFA pro dlouhé{0}}vytažení odkazů DWDM

 

V podmořských a dálkových{0}}systémech záleží na pevném čísle. Opakované podmořské návrhy mohou vyhodnotit optické zesílení v intervalech 50–100 km, ale přesná vzdálenost závisí na ztrátě vlákna, cílové kapacitě, limitech napájení, návrhu opakovače a systémové rezervě. Pokyny pro návrh podmořských kabelů ITU-T také pojednávají o konfiguracích redundantních pump-laserů a výpočtech spolehlivosti 25-letů pro ponorkové opakovače, což je důvod, proč rozhodnutí EDFA pro ponorky nejsou o jednoduchém zisku, ale spíše o dlouhodobé spolehlivosti (ITU-T G.Suppl.41).

 

U pozemních{0}}linků na dlouhé vzdálenosti je snazší přístup k mezilehlým zesilovačům, ale vzdálenost je stále omezena chatami, napájením, právy na trasy vláken a návrhem ochrany. Užitečné pravidlo je toto: dlouhodobé plánování EDFA by mělo chránit OSNR před zhroucením, nikoli po něm. Pokud je zesilovač přidán až poté, co signál zeslábne, zvýší se signál i nahromaděný šum. To je důvod, proč je-umístění EDFA v řadě{6}}rozhodnutím o návrhu, nikoli následným nákupem.

 

Metro EDFA pro kruhy DWDM a regionální sítě

 

40 km dlouhý okruh DWDM metra může stále potřebovat zesílení, pokud pasivní komponenty spotřebovávají rozpočet dříve, než vlákno. ROADM, OADM, propojovací panely, moduly MUX/DEMUX a stárnoucí konektory mohou spotřebovat dostatečnou rezervu, takže samotná vzdálenost se stává zavádějícím ukazatelem.

 

To je místo, kde se mnoho aplikací metra EDFA stává subtilnějšími. V čistém rozpětí-k{2}}bodu může rozhodnutí EDFA vypadat jednoduše. V kruhu s add/drop nody a ochranným přepínáním se zatížení kanálu mění častěji a zesilovač musí zůstat stabilní, když jsou vlnové délky přidány, odebrány nebo přesměrovány.

 

EDFA pro DCI a 40–120 km Campus Links

 

Projekty DCI se obvykle starají o předvídatelné nasazení, kompaktní tvar, rychlé dodání a kompatibilitu s optikou 100G, 200G, 400G nebo vyšší-. Pro 40–120 km DCI nebo dopravu z kampusu-do{8}}kampusu je typickou aplikací EDFA rozšíření rozpočtu na energii propojení systému DWDM nebo OTN bez vybudování úplného regeneračního místa.

 

Nasazení zesilovače CATV EDFA

 

CATV EDFA zesilovač je často posuzován jako první podle výstupního výkonu, ale bodem selhání je často konektor, nikoli šasi zesilovače. Distribuce vysokého-výkonu může napájet více optických uzlů z jedné koncové stanice, takže výstup na port, vyvážení portu, čištění konektoru a kontrola odrazu jsou důležité stejně jako celkový dBm.

 

CATV EDFA by měla být vyhodnocena z hlediska výstupního výkonu, počtu portů, plochosti, vlivu nosného-k-šumu a stability v celém rozsahu provozních vlnových délek. Špatnou volbou je zaměřit se pouze na celkový výstupní výkon a ignorovat vyvážení jednotlivých portů a čistotu konektorů.

 

5G Backhaul EDFA pro agregaci přístupu

 

V 5G backhaul by výchozí předpoklad neměl být „použij nejsilnější zesilovač“. Ztráta se často soustřeďuje kolem pasivní distribuce, propojování skříněk a agregace{2}}postranního přístupu k přijímači, takže umístění kompaktního před-zesilovače EDFA nebo středního zesilovače EDFA je často praktičtější než jednotka s vysokým{4}}výkonem tlačená do všech směrů.

 

L-pásmo EDFA pro rozšíření kapacity

 

Když se systém C-pásma přiblíží své kapacitě kanálu, operátoři mohou vyhodnotit rozšíření L-pásma nebo návrhy hybridního zesílení. EDFA může podporovat varianty C-pásma a L-pásma, ale profil zesílení, chování šumu a konstrukce zesilovače nejsou totožné.

 

Úskalí, které nikdo nevkládá do datového listu

 

Vysoce výkonné nasazení EDFA má bezpečnost a spolehlivost, kterou mnoho stránek produktů přeskakuje. Nejde jen o právní opatrnost. Ovlivňuje životnost konektoru, údržbu v terénu, provozní stabilitu a ochranu zařízení.

 

 

Prvním rizikem je vláknová pojistka. Společnost RP Photonics popisuje pojistku vlákna jako destruktivní efekt, kdy se horká plazma šíří zpět skrz jádro vlákna a může se vyskytovat ve standardním jedno-vláknu s překvapivě nízkým výkonem, někdy pod 1 W. Také uvádí, že vysoce-vláknové zesilovače jsou obzvláště ohroženy a vyžadují vhodná opatření spolehlivosti (RP Fotonika).

 

Druhým rizikem je kontaminace-čela konektoru. MicroCare vysvětluje, že vysokovýkonné lasery mohou poškodit vláknové sítě, když znečištění na konci vlákna absorbuje optickou energii, přemění ji na teplo a poškodí sklo; také upozorňuje, že poškození může přesahovat oblast konektoru do vlákna (MicroCare).

 

Jak specifikovat a získat správné EDFA

 

Dobrá specifikace vláknového zesilovače dopovaného erbiem- by měla být napsána od zpětného odkazu. Začněte s cílem rozpětí, pasivní ztrátou, typem vlákna, plánem kanálu, typem transceiveru, prahem přijímače a požadavkem OSNR. Poté definujte pozici zesilovače.

 

Položka specifikace	Proč je to důležité v aplikacích EDFA
Provozní pásmo	Potvrzuje kompatibilitu C-pásma, L-pásma nebo rozšířeného-pásma s plánem kanálu
Dosah zisku	Určuje, zda může zesilovač kompenzovat skutečnou ztrátu spojení bez přebuzení rozpětí
Výstupní výkon	Důležité pro boostery a rozvody CATV, ale musí být vyvážené proti nelineárnímu a bezpečnostnímu riziku
Hlukové číslo	Kritické pro před-zesilovače,-umístění na lince a ochranu OSNR na dlouhé{2}}tratě
Získejte plochost	Zabraňuje nerovnováze vlnových délek ve více{0}}kanálových systémech DWDM
Rozsah vstupního výkonu	Zajišťuje stabilní provoz při realistickém zatížení kanálu
Režim ovládání	AGC, APC nebo jiné režimy ovlivňují změny živého kanálu a přechodné chování
Bezpečnostní funkce	Vypnutí čerpadla, alarmy a snížení výkonu chrání osoby, konektory a zařízení
Rozhraní pro správu	SNMP, webová, sériová nebo jiná rozhraní pomáhají týmům NOC monitorovat stav zesilovače
Environmentální design	Chlazení, redundance napájení a teplotní alarmy ovlivňují dlouhodobou stabilitu-

 

Pro B2B zakázky není červená vlajka sama o sobě nízkou cenou. Červená vlajka je dodavatel, který nedokáže vysvětlit, proč by EDFA měl být zesilovač, -řadová jednotka nebo předzesilovač pro vaši přesnou trasu. Pokud je odpověď pouze „vyšší výstupní výkon je bezpečnější“, návrh není připraven ke schválení.

 

Společnost FB-LINK vyrábí optické moduly od roku 2008 a podporuje DWDM, DCI a dlouhé-optické projekty s čistým produkčním prostředím 1600㎡, 200+ zaměstnanci, procesy v souladu s ROHS-a zkušenostmi sloužícími 180+ zákazníkům. Při získávání zdrojů EDFA není užitečnou součástí tohoto pozadí samotná velikost společnosti; je to schopnost posuzovat optické moduly, ztráty MUX/DEMUX, cíle rozpětí DCI/OTN a umístění zesilovače společně, spíše než uvádět každou položku samostatně.

 

Pokud plánujete 80 km, 120 km nebo vlastní rozsah DWDM, odešlete ztrátu vlákna, ztrátu MUX/DEMUX, počet vlnových délek a typ transceiveru. Můžeme vám pomoci sladit konfigurace zesilovače, in{3}}linky nebo před{4}}zesilovače z našichProduktová řada optických zesilovačů EDFAtakže jednotka není předimenzovaná, nedostatečně{0}}určena nebo umístěna tam, kde nemůže chránit OSNR.

 

FAQ