Ako optický zosilňovač zlepšuje výkon optického vlákna s jedným režimom?

V vždy - vyvíjajúcom sa krajine telekomunikácií sa optické vlákna s jedným režimom objavili ako chrbtica prenosu údajov s vysokou rýchlosťou, dlhou vzdialenosťou. Ako dodávateľ optických vlákien s jedným režimom som bol svedkom kritickej úlohy, ktorú tieto vlákna zohrávajú v moderných komunikačných systémoch. Výkon optických vlákien s jedným režimom sa však dá výrazne vylepšiť pomocou optických zosilňovačov. V tomto blogu preskúmame, ako optické zosilňovače zlepšujú výkon optických vlákien s jedným režimom.

Pochopenie optických vlákien s jedným - režimom

Optické vlákna s jedným režimom sú navrhnuté tak, aby prepravovali svetelné signály pozdĺž jednej cesty alebo režimu. Vyznačujú sa malým priemerom jadra, zvyčajne okolo 8 - 10 mikrometrov, čo umožňuje prenos údajov na veľké vzdialenosti s minimálnou stratou signálu a disperziou. Tieto vlákna sa široko používajú v aplikáciách, ako sú telekomunikácie s dlhým záťahom, internet s vysokou rýchlosťou a dátové centrá.

Ponúkame celý rad optických vlákien s jedným režimom, ktoré vyhovujú rôznym potrebám zákazníkov. NapríkladG.652d s nízkym obsahom vody, ktorá je špičkovým disperziou posunutá vláknina s jedným režimomje populárnou voľbou pre všeobecné - účelové telekomunikačné aplikácie. Má nízku útlm v oknách vlnovej dĺžky 1310 nm a 1550 nm, vďaka čomu je vhodný pre krátke a dlhé prenosy vzdialenosti.

TenG.655 Veľká účinná plocha, ktorá nie je nulová disperzia posunutá vlákno s jedným režimomje navrhnutý pre vysokú - bitovú rýchlosť, dlhé - ťahové systémy. Má veľkú efektívnu plochu, ktorá znižuje ne -lineárne účinky, ako je modulácia samostatnej fázy a miešanie štyroch vĺn, a nulová disperzia pri 1550 nm na potlačenie stimulovaného rozptylu brilouínu.

TenG.657.B3 Ultra ohyb necitlivé optické vlákno s jedným režimomje ideálny pre prístupové siete a v budovaní kabeláže. Dokáže vydržať tesné ohyby bez výraznej straty signálu, čo uľahčuje inštaláciu v obmedzených priestoroch.

Výzvy v prenose optických vlákien s jedným režimom

Napriek ich mnohým výhodám optické vlákna s jedným režimom čelia v dlhej prenose na diaľku niekoľkými výzvami. Jednou z hlavných výziev je útlm signálu, ktorým je strata signálnej sily, keď prechádza vláknom. Útlm je spôsobený rôznymi faktormi vrátane absorpcie, rozptylu a straty ohybu. Keď signál prechádza ďalej, jeho sila klesá a nakoniec sa môže stať príliš slabým na to, aby sa detegovala presne na konci prijímača.

Ďalšou výzvou je disperzia. Disperzia spôsobuje, že rôzne zložky svetelného signálu sa pohybujú rôznymi rýchlosťami, čo vedie k šíreniu signálu v priebehu času. Môže to spôsobiť interferenciu medzi - symbolmi (ISI) vo vysokých - bitových rýchlostných systémoch, kde sa symboly môžu prekrývať a sťažovať pre prijímača rozlíšiť medzi nimi.

Ako fungujú optické zosilňovače

Optické zosilňovače sú zariadenia, ktoré priamo zosilňujú optické signály bez potreby optického - do - elektrického a elektrického - do - optických konverzií. Pracujú na základe zásady stimulovaných emisií, ktorú prvýkrát navrhol Albert Einstein v roku 1917.

V optickom zosilňovači sa používa ziskové médium, ktoré je zvyčajne dopované vlákno, ako je Erbium -Doped vlákno (EDF) na amplifikáciu signálov v pásme vlnovej dĺžky 1550 nm. Ziskové médium je čerpané vysoko výkonným laserom, ktorý vzrušuje dopantné ióny na vyššiu úroveň energie. Keď prichádzajúci optický signál prechádza ziskovým médiom, stimuluje excitované ióny, aby vyžarovali fotóny, ktoré sú vo fáze a majú rovnakú vlnovú dĺžku ako prichádzajúci signál. To má za následok amplifikáciu signálu.

Zlepšenie sily signálu

Jedným z najvýznamnejších spôsobov, ako optické zosilňovače zlepšujú výkon optických vlákien s jedným režimom, je zvýšenie sily signálu. Ako už bolo spomenuté, útlm signálu je hlavným problémom pri prenose optických vlákien na dlhej vzdialenosti. Bez zosilnenia by signálna sila znížila na úroveň, v ktorej nie je možné presne zistiť, čím by obmedzil prenosovú vzdialenosť.

Optické zosilňovače sa môžu umiestniť v pravidelných intervaloch pozdĺž optického spojenia vlákien, aby sa kompenzovala strata signálu. Napríklad v dlhodobom telekomunikačnom systéme sa zosilňovače vlákien Erbium - dopované vlákniny (EDFA) bežne používajú na zosilnenie signálov v pásme 1550 nm vlnovej dĺžky, čo je okno s nízkym stratám pre optické vlákna s jedným režimom. Zosilňovaním signálu vo vhodných intervaloch sa môže prenosová vzdialenosť výrazne rozšíriť.

Zníženie disperzných účinkov

Optické zosilňovače môžu tiež pomôcť znížiť účinky disperzie. V niektorých prípadoch sa disperzia - kompenzujú vlákna (DCF) v kombinácii s optickými zosilňovačmi. DCF majú zápornú disperznú hodnotu, ktorá sa môže použiť na pôsobenie na pozitívnej disperzii prenosového vlákna.

Optický zosilňovač sa potom môže použiť na zvýšenie výkonu signálu po tom, čo prešiel cez DCF, čo môže mať určité útlme. Táto kombinácia kompenzácie a zosilnenia disperzie pomáha udržiavať kvalitu signálu na veľké vzdialenosti a pri vysokých bitových rýchlostiach.

Povolenie multiplexovania divízie vlnovej dĺžky (WDM)

Multiplexovanie vlnovej dĺžky (WDM) je technika, ktorá umožňuje prenosy viacerých optických signálov rôznych vlnových dĺžok prenosu súčasne cez jedno optické vlákno. To výrazne zvyšuje kapacitu optického spojenia vlákien.

Optické zosilňovače zohrávajú v systémoch WDM rozhodujúcu úlohu. Pretože rôzne vlnové dĺžky môžu zažiť rôzne úrovne útlmu vo vlákne, optické zosilňovače môžu poskytnúť plochý zisk v širokom spektre vlnových dĺžok. Napríklad EDFA môže zosilniť viac signálov v pásme 1550 nm s relatívne rovnomerným ziskom. To umožňuje efektívny prenos viacerých kanálov na jedno vlákno, čím sa zvyšuje celková dáta - prenášajúca kapacita systému.

Zlepšenie spoľahlivosti systému

Okrem zlepšenia sily signálu, znižovania disperzie a umožňujúceho WDM optické zosilňovače tiež zvyšujú spoľahlivosť optických vlákien s jedným režimom. Kompenzáciou straty signálu znižujú potrebu komplexného optického - na - elektrické a elektrické - na - optické konverzie, ktoré môžu zaviesť ďalšie zdroje hluku a potenciálnych bodov zlyhania.

Optické zosilňovače sa tiež relatívne ľahko udržiavajú a prevádzkujú. Majú dlhú životnosť a vydržia tvrdé podmienky prostredia, vďaka čomu sú v sieti optických vlákien spoľahlivé.

Záver

Ako dodávateľ optických vlákien s jedným režimom chápem dôležitosť zabezpečenia optimálneho výkonu týchto vlákien. Optické zosilňovače sú nevyhnutným nástrojom na dosiahnutie tohto cieľa. Zlepšujú výkon optických vlákien s jedným režimom posilňovaním sily signálu, znížením disperzných účinkov, umožňujúcim multiplexovanie vlnovej dĺžky a zvýšením spoľahlivosti systému.

Ak potrebujete vysoko kvalitné optické vlákna s jedným režimom alebo máte záujem dozvedieť sa viac o tom, ako môžu optické zosilňovače vylepšiť váš optický systém vlákien, odporúčam vám, aby ste nás kontaktovali kvôli podrobnej diskusii. Sme odhodlaní poskytovať najlepšie riešenia pre vaše telekomunikačné potreby.

Odkazy

1. Ghatak, AK, & Thyagarajan, K. (1998). Úvod do optiky vlákien. Cambridge University Press.
2. Agrawal, GP (2010). Vlákno - optické komunikačné systémy. John Wiley & Sons.
3. Senior, JM (2009). Komunikácia optických vlákien: princípy a prax. Pearson Education.