Aplicacions EDFA: Guia de desplegament Booster,-in-line i pre-Amp

 

Comenceu amb el problema de l'abast, no pel nom de l'amplificador

 

Una decisió fiable de l'EDFA parteix de la pèrdua d'amplitud, no de l'etiqueta de l'amplificador. Una ruta en mode únic de 100 km a uns 0,2 dB/km ja consumeix uns 20 dB abans que s'afegeixin la pèrdua de connectors, els panells de connexió, la pèrdua d'inserció MUX/DEMUX, la compensació de dispersió, el marge d'envelliment i el marge de reparació. A la pràctica, un cop la pèrdua total planificada es mou cap als 25-30 dB, normalment deixem de tractar l'EDFA com un accessori opcional i comencem a comprovar si cal col·locar un amplificador,-en línia o un pre-amplificador.

 

Un EDFA és atractiu perquè admet l'amplificació del senyal òptic sense regeneració OEO. En lloc de convertir totes les longituds d'ona en un senyal elèctric i viceversa, un amplificador òptic pot augmentar tot un grup de canals de banda C-, i és per això que les aplicacions EDFA es van convertir en centrals per al transport WDM i DWDM.

 

Però aquesta conclusió només es manté quan el senyal original encara té OSNR utilitzable. Un EDFA no soluciona la dispersió, els connectors bruts, la planificació deficient de l'energia de llançament, l'equilibri de canals dolents o la desajust del receptor. Dóna a l'enllaç més potència òptica i canvia el perfil OSNR. Si això ajuda o fa mal, depèn d'on estigui instal·lat l'amplificador i de quina distància ja estigui el sistema del soroll sòl.

 

La nostra posició pràctica és clara: per a l'aprovisionament DWDM B2B, "alt guany" no és automàticament millor. Un EDFA de 17-23 dB col·locat correctament amb una potència de sortida controlada i una xifra de soroll adequada sol ser més valuós que un amplificador de grans dimensions que empeny l'enllaç cap a efectes no lineals, guany d'inclinació o risc de seguretat.

 

Amplificador,-en línia o pre-amplificador: la lògica de desplegament

 

El mapa d'aplicacions EDFA més senzill té tres posicions, però cadascuna resol un problema diferent. Tractar-los com a intercanviables és un dels errors habituals en la planificació de DWDM-a llarg termini.

 

Posició EDFA	On s'assenta	Treball principal	Prioritat típica	Error comú
Potenciador EDFA	Després de la sortida del transmissor, transponder, MUX o interruptor	Augmenta la potència de llançament a la banda de fibra	Alta potència de sortida, guany estable, planitud entre canals	Utilitzant massa potència de llançament i creant penalitzacions no lineals
En-línia EDFA	Entre dos trams de fibra o en un lloc intermedi	Compensa la pèrdua d'amplitud abans que el senyal caigui massa a prop del fons de soroll	Guany equilibrat, xifra de soroll baix, control remot	Col·locar-lo massa tard i després amplificar el soroll amb el senyal feble
Pre-amplificador EDFA	Abans del receptor, DEMUX o entrada del receptor coherent	Aixeca els senyals febles abans de la detecció	Xifra de soroll baix, suport de sensibilitat del receptor	S'espera que un pre-amplificador solucioni un OSNR deficient que ja s'havia perdut aigües amunt

 

Normalment s'utilitza un amplificador EDFA quan el senyal lateral del transmissor-ja ha perdut potència a través de components passius. En un sistema DWDM, el MUX sol pot consumir diversos dB i el grup de canals combinat ha d'entrar a la fibra amb prou potència per sobreviure al primer tram. Un amplificador EDFA per a DWDM sol necessitar una gran potència de sortida i una bona planitud de guany, mentre que el soroll ultra-baix és menys crític que en un amplificador-de recepció perquè el senyal d'entrada encara és relativament fort.

 

S'utilitza un-EDFA en línia quan la ruta té massa pèrdues només per a l'amplificació-del punt final. Per regla general, els trams de 80 a 100 km sovint necessiten una comprovació en línia-i el llindar es mou abans si la pèrdua d'inserció MUX/DEMUX, la pèrdua de transmissió-OADM, el recompte d'empalmes o l'antic pegat ja consumeix 5 dB o més abans que l'atenuació de la fibra es compti completament. El punt exacte encara necessita un mapa d'enllaç, però el judici predeterminat no hauria de ser "depèn". Hauria de ser: calcula la ubicació-de la línia abans que el senyal caigui massa a prop del soroll sòl.

 

Un pre-amplificador EDFA es troba a prop del costat receptor i es tria per a una xifra de soroll baix. La seva feina no és "fer tot poderós". La seva funció és aixecar un senyal òptic feble però encara utilitzable abans de la detecció del receptor. És per això que sovint es prefereix el bombeig de 980 nm en dissenys EDFA de baix-soroll. RP Photonics assenyala que els EDFA solen utilitzar longituds d'ona de bombes al voltant de 980 nm i 1480 nm, amb un bombeig de 980 nm sovint associat amb un funcionament de baix-soroll en dissenys de preamplificadors (-).RP Fotònica).

 

 

La decisió es pot revertir en casos extrems. Si una ruta de 80 km perd la major part del seu marge al costat del transmissor a causa d'un MUX passiu, un reforç pot resoldre el principal problema de pressupost. Si la mateixa ruta arriba feble després de la pèrdua de DEMUX, un pre-amplificador pot importar més. Si la pèrdua total d'amplitud supera els 25-30 dB, confiar només en un preamplificador-extrem-extrem sovint és massa tard perquè és possible que l'OSNR ja estigui danyat aigües amunt. És per això que demanem la pèrdua total de fibra, la pèrdua passiva i el llindar del receptor abans de recomanar un amplificador,-EDFA en línia o EDFA del pre-amplificador.

 

Per a una comparació més profunda del comportament d'EDFA, SOA i Raman sota diferents limitacions del sistema, també podeu revisar el nostreComparació d'amplificadors òptics EDFA, SOA i Raman.

 

Aplicacions EDFA per escenari de xarxa real

 

Les aplicacions EDFA tenen un aspecte diferent en una columna vertebral submarí, un anell de metro DWDM, una xarxa de distribució CATV i una ruta de connexió 5G. El principi de l'amplificador és similar, però el risc de desplegament no ho és.

 

Submarí EDFA per a enllaços DWDM de llarg-recurs

 

En sistemes submarins i de llarg{0}}recorregut, el nombre difícil és important. Els dissenys submarins repetits poden avaluar l'amplificació òptica al voltant dels intervals de 50-100 km, però l'espai exacte depèn de la pèrdua de fibra, l'objectiu de capacitat, els límits d'alimentació, el disseny del repetidor i el marge del sistema. Les guies de disseny de cables submarins de la ITU-T també discuteixen les configuracions de làser-de bombes redundants i els càlculs de fiabilitat de la vida útil de 25-anys per als repetidors submarins, motiu pel qual les decisions EDFA submarines es refereixen menys a un simple guany i més a la fiabilitat a llarg termini (ITU-T G.Suppl.41).

 

Per als enllaços terrestres de llarg recorregut-, els llocs d'amplificadors intermedis són més fàcils d'accedir, però l'espai encara està limitat per les barraques, l'energia, els drets de ruta de fibra i el disseny de protecció. La regla útil és la següent:-la planificació d'EDFA a llarg termini hauria de protegir OSNR abans que s'enfonsi, no després. Si s'afegeix un amplificador només després que el senyal es faci massa feble, augmenta tant el senyal com el soroll acumulat. És per això que la-ubicació d'EDFA en línia és una decisió de disseny d'enllaç-, no una compra posterior.

 

Metro EDFA per a anells DWDM i xarxes regionals

 

Un anell DWDM de metro de 40 km encara necessitarà amplificació si els components passius es mengen el pressupost abans que ho faci la fibra. Els ROADM, els OADM, els panells de connexió, els mòduls MUX/DEMUX i els connectors envellits poden consumir un marge suficient perquè només la distància es converteixi en un indicador enganyós.

 

Aquí és on moltes aplicacions de metro EDFA es tornen més subtils. En un període net-a-punt, la decisió de l'EDFA pot semblar fàcil. En un anell amb nodes d'addició/eliminació i commutació de protecció, la càrrega del canal canvia més sovint i l'amplificador ha de romandre estable quan s'afegeixen, s'eliminen o es redirigeixen longituds d'ona.

 

EDFA per a DCI i enllaços de campus de 40 a 120 km

 

Els projectes DCI solen tenir en compte el desplegament previsible, el factor de forma compacte, el lliurament ràpid i la compatibilitat amb òptiques de velocitat 100G, 200G, 400G o superior-. Per al transport DCI de 40 a 120 km o de campus-a-campus, una aplicació típica d'EDFA és ampliar el pressupost de potència d'enllaç d'un sistema DWDM o OTN sense construir un lloc de regeneració complet.

 

Desplegament de l'amplificador CATV EDFA

 

Un amplificador CATV EDFA sovint es jutja primer per la potència de sortida, però el punt de fallada sovint és el connector, no el xassís de l'amplificador. La distribució aigües avall d'alta-potència pot alimentar diversos nodes òptics des d'una capçalera, de manera que la sortida per port, l'equilibri de ports, la neteja de connectors i el control de la reflexió importen tant com el total dBm.

 

Un EDFA CATV s'ha d'avaluar per a la potència de sortida, el recompte de ports, la planitud, l'impacte de la portadora-a-el soroll i l'estabilitat en tot el rang de longitud d'ona de funcionament. L'opció equivocada és centrar-se només en la potència de sortida total i ignorar l'equilibri per-port i la neteja del connector.

 

5G Backhaul EDFA per a l'agregació d'accés

 

En el backhaul 5G, la hipòtesi predeterminada no hauria de ser "utilitzar el reforç més fort". Sovint, la pèrdua es concentra al voltant de la distribució passiva, l'aplicació de pedaços de l'armari i l'agregació d'accés lateral-del receptor, de manera que la col·locació d'un pre-amplificador compacte EDFA o d'un amplificador moderat EDFA sovint és més pràctica que una unitat-d'alta potència introduïda a cada ruta.

 

L-EDFA de la banda per a l'ampliació de capacitat

 

Quan un sistema de banda C-s'acosta a la seva capacitat de canal, els operadors poden avaluar l'expansió de la banda L-dissenys d'amplificació híbrida. L'EDFA admet variants de banda C-i banda L-, però el perfil de guany, el comportament del soroll i el disseny de l'amplificador no són idèntics.

 

Les trampes que ningú posa al full de dades

 

El desplegament d'EDFA d'alta-potència té un aspecte de seguretat i fiabilitat que moltes pàgines de producte salten. Això no és només precaució legal. Afecta la vida del connector, el manteniment de camp, l'estabilitat del servei i la protecció de l'equip.

 

 

El primer risc és el fusible de fibra. RP Photonics descriu el fusible de fibra com un efecte destructiu en què el plasma calent es propaga a través del nucli de la fibra i pot ocórrer en fibra de mode únic estàndard a nivells de potència sorprenentment baixos, de vegades per sota d'1 W. També assenyala que els amplificadors de fibra de-alta potència estan especialment en risc i necessiten mesures de fiabilitat adequades (RP Fotònica).

 

El segon risc és la contaminació de la cara-de l'extrem del connector. MicroCare explica que els làsers d'alta-potència poden danyar les xarxes de fibra quan la contaminació de la cara de l'extrem de la fibra absorbeix energia òptica, la converteix en calor i danya el vidre; també assenyala que els danys poden estendre's més enllà de l'àrea del connector a la fibra (MicroCare).

 

Com especificar i obtenir l'EDFA adequat

 

Una bona especificació d'amplificador de fibra dopada amb erbi-s'hauria d'escriure des de l'enllaç cap enrere. Comenceu amb l'objectiu d'abast, la pèrdua passiva, el tipus de fibra, el pla de canals, el tipus de transceptor, el llindar del receptor i el requisit OSNR. A continuació, definiu la posició de l'amplificador.

 

Element d'especificació	Per què és important a les aplicacions EDFA
Banda operativa	Confirma la compatibilitat amb la banda C-, la-L o la-estesa amb el pla de canals
Interval de guany	Determina si l'amplificador pot compensar la pèrdua d'enllaç real sense sobrepassar l'amplitud
Potència de sortida	Important per als impulsors i la distribució de CATV, però s'ha d'equilibrar amb el risc no lineal i de seguretat
Figura de soroll	Crític per als pre-amplificadors, les ubicacions en-línia i la preservació d'OSNR-de llarga distància
Guanyar planitud	Evita el desequilibri de longitud d'ona en sistemes DWDM multi-canal
Interval de potència d'entrada	Assegura un funcionament estable amb una càrrega de canal realista
Mode de control	Els modes AGC, APC o altres afecten els canvis de canal en directe i el comportament transitori
Funcions de seguretat	L'apagada de la bomba, les alarmes i la reducció de potència protegeixen persones, connectors i equips
Interfície de gestió	Les interfícies SNMP, web, sèrie o altres ajuden els equips de NOC a controlar la salut de l'amplificador
Disseny ambiental	Les alarmes de refrigeració, redundància d'energia i temperatura afecten l'estabilitat-a llarg termini

 

Per a la compra B2B, la bandera vermella no és un preu baix per si mateix. La bandera vermella és un proveïdor que no pot explicar per què l'EDFA hauria de ser un reforç, una-unitat en línia o un pre-amplificador per a la vostra ruta exacta. Si la resposta és només "una potència de sortida més alta és més segura", la proposta no està preparada per a ser aprovada.

 

FB-LINK fabrica mòduls òptics des del 2008 i admet DWDM, DCI i projectes òptics de-de llarga durada amb un entorn de producció neta de 1600㎡, 200+ personal, processos compatibles amb ROHS- i experiència al servei de 180+ clients. A l'abastament d'EDFA, la part útil d'aquest rerefons no és només la mida de l'empresa; és la capacitat de revisar els mòduls òptics, la pèrdua de MUX/DEMUX, els objectius d'abast DCI/OTN i la col·locació de l'amplificador junts en lloc de citar cada element de manera aïllada.

 

Si teniu previst un abast DWDM de 80 km, 120 km o personalitzat, envieu la pèrdua de fibra, la pèrdua de MUX/DEMUX, el recompte de longituds d'ona i el tipus de transceptor. Podem ajudar a fer coincidir les configuracions d'amplificador,-en línia o pre-amplificador des del nostreGamma de productes d'amplificadors òptics EDFAde manera que la unitat no està sobredimensionada, no està-especificada ni col·locada on no pugui protegir OSNR.

 

PMF