Bộ khuếch đại sợi Raman - Những tiến bộ trong truyền dẫn đường dài
Giới thiệu
Bộ khuếch đại sợi Raman (RFA) được sử dụng để hỗ trợ các vấn đề thiết kế hệ thống truyền dẫn quang như khoảng cách khuếch đại quang giữa nhịp, tăng cường băng thông. RFA không gặp phải những hạn chế của Bộ khuếch đại sợi pha tạp Erbium (EDFA) ở chỗ nó có thể được tích hợp với các sợi truyền và được bơm ở bất kỳ bước sóng nào để cung cấp băng thông rộng và đạt được độ phẳng bằng cách sử dụng kết hợp các nguồn bơm bước sóng khác nhau . Cung cấp một số tiến bộ kỹ thuật có thể cho cơ sở hạ tầng truyền dẫn đường dài được khuếch đại quang học, RFA đã trở thành một khả năng có thể đạt được trong việc truyền tín hiệu quang.
Cấu hình của RFA
Các cấu hình bơm khác nhau cung cấp tính linh hoạt trong hệ thống cho cả bộ khuếch đại Raman phân tán và gộp (hoặc rời rạc).
Ampli Raman phân phối
Bộ khuếch đại Raman phân tán (DRA) đã xuất hiện trong những năm gần đây như là một công nghệ chính cho các mạng quang hiện đại và đặc biệt là cho truyền dẫn kết hợp. DRA được triển khai bằng cách sử dụng các mô-đun bơm Raman cho cấu hình truyền ngược. Trong cấu hình này, DRA thường được sử dụng cùng với các bộ khuếch đại EDFA thông thường, với mô-đun bơm Raman đóng vai trò là bộ tiền khuếch đại cho EDFA. Trong nhiều trường hợp, các mô-đun Raman và EDFA được kết hợp thành một mô-đun Raman / EDFA lai duy nhất, do đó giảm chi phí, hợp lý hóa và tối ưu hóa hiệu suất và đạt được sự kiểm soát thời gian thực thống nhất của cả hai đơn vị.
DRA có những ưu điểm như sau:
Độ lợi có thể đạt được dọc theo các sợi truyền và dễ dàng kẹp được;
Đặc tính tiếng ồn thấp;
Tỷ lệ nhiễu tín hiệu quang tốt hơn (OSNR);
Thu được không cộng hưởng và có khả năng thu được cho bất kỳ bước sóng nào;
Tăng băng thông cực rộng khoảng 6 THz, băng thông khuếch đại rộng và phẳng có thể đạt được bằng cách sử dụng nhiều máy bơm ở các bước sóng khác nhau, tăng biên ngân sách điện năng.
Tuy nhiên, DRA cũng có một số nhược điểm:
Công suất bơm rất cao cần thiết;
Hiệu suất bơm kém ở mức năng lượng thấp hơn;
Thời gian đáp ứng nhanh dẫn đến tiếng ồn cao hơn;
Phát triển nghiêm trọng cho hệ thống sợi hiện có;
Yêu cầu tăng chất xơ lâu hơn;
Ảnh hưởng nghiêm trọng do phi tuyến.
Ampli Raman gộp
Điều quan trọng là phải nhận ra trong khi có một số nhược điểm đối với DRA, những tiến bộ trong công nghệ sợi đã được thử nghiệm nhằm giảm thiểu những vấn đề này. Một vấn đề thiết kế cần được xem xét là việc kết hợp Sợi bù phân tán (DCF) vào mô hình hệ thống. Trong cấu hình này, bộ khuếch đại Raman là Bộ khuếch đại Raman gộp (LRA).
Đặc biệt, LRA đã được xem xét trong các hệ thống truyền tải WDM đường dài. Những lợi thế của LRA bao gồm:
Các đặc tính phân tán âm cao có thể bù cho tán sắc màu và phi tuyến gây ra trong sợi từ Phân tán vận tốc nhóm (GVD) và Điều chế tự pha (SPM).
Diện tích nhỏ hiệu quả, do đó công suất bơm thấp hơn và nồng độ tạp chất Ge cao trong sợi silica.
Tuy nhiên, LRA cũng có một số nhược điểm:
Tiếng ồn có thể hạn chế hiệu suất của LRA có mức tăng hơn 15 dB. Đối với độ dài sợi nhỏ hơn, con số tiếng ồn của LRA sẽ ít nhất là 3 dB do sự kích thích nhiệt của các chế độ rung.
Nhiễu làm giảm OSNR dẫn đến hình phạt độ nhạy của máy thu và do đó mức tăng của bộ khuếch đại bị giới hạn ở một mức độ nào đó đối với một LRA.
Giải pháp RFA của FOCC
FOCC là một công ty nổi tiếng thế giới, cung cấp hầu hết các giải pháp mạng cáp quang, bao gồm giải pháp bộ khuếch đại Raman. Bộ khuếch đại Raman của Fiberstore có phổ khuếch đại rộng và băng thông khuếch đại có thể được mở rộng hơn nữa bằng cách sử dụng bơm quang đa bước sóng. Sau nhiều năm nghiên cứu và thử nghiệm mạng, FOCC đã phát triển và sản xuất loạt bộ khuếch đại sợi FS-1550 Raman, và giới thiệu nó với bộ truyền CATV sợi quang siêu dài, đặc biệt kết hợp với các ứng dụng EDFA. Sự cải thiện các chỉ số của liên kết là đặc biệt rõ ràng, do đó thu được phổ tăng phẳng hơn và OSNR cao hơn.
Lưu ý: Khi chọn RFA, một khía cạnh quan trọng cần xem xét là mức tăng Raman bật tắt được cung cấp bởi sự khuếch đại. Nói cách khác, lợi ích có được với Raman so với kinh nghiệm không có Raman. Sự phát triển của độ lợi dọc theo tổng chiều dài của sợi có thể được giải quyết thông qua chênh lệch decibel. Mức tăng Raman bật tắt của bộ khuếch đại Raman của FOCC bao gồm phạm vi từ 6 đến 16 dB.
