1550NM EDFA Fiber Amplifikatör: Anahtar Teknoloji ve Optik İletişim Ağının Gelecek Gelişimi

Modern optik iletişim sistemlerinde, uzun mesafeli iletimdeki optik sinyallerin zayıflama probleminin üstesinden gelmek için optik amplifikatörlerin kullanımı ana akım teknoloji haline gelmiştir. Bunlar arasında 1550nm EDFA (erbium katkılı fiber amplifikatör) en yaygın ve yaygın olarak kullanılan olanıdır. 1550nm dalga boyu optik fiber iletişimin düşük kaybı penceresinde olduğundan, EDFA teknolojisi sinyal iletim mesafesini büyük ölçüde artırabilir ve optik iletişim ağlarında anahtar bir cihaz haline gelebilir.
EDFA, erbium katkılı fiber (EDF) dayalı bir optik amplifikatördür. Temel çalışma prensibi, 1550nm dalga boyu aralığındaki giriş optik sinyallerini yükseltmek için erbium katkılı iyonları pompa lazerleri aracılığıyla heyecanlandırmaktır. Belirli süreç aşağıdaki gibidir:
Pompa uyarımı: EDFA genellikle enerji sağlamak için 980nm veya 1480nm pompa lazeri kullanır.
Enerji seviyesi geçişi: Pompa ışığı erbium katkılı iyonları heyecanlandırır, bu da yer durumundan yüksek enerji seviyesine geçmesine ve heyecanlı bir durumda kalmasına neden olur.
Uyarılmış radyasyon amplifikasyonu: Erbium katkılı fiberden 1550nm sinyal ışığı geçtiğinde, uyarılmış erbium katkılı iyonlar fotonları uyarılmış radyasyon yoluyla yayar, böylece sinyal ışığının yoğunluğunu arttırır ve optik sinyal amplifikasyonu sağlar.
EDFA'nın bu optik amplifikasyon mekanizması, sinyalin bir elektrik sinyaline dönüştürülmesini gerektirmez, bu nedenle yüksek kazanç, düşük gürültü ve geniş bant amplifikasyonu avantajlarına sahiptir ve büyük kapasiteli optik iletişim sistemleri için çok uygundur.
Yüksek kazanç ve yüksek doymuş çıkış gücü
EDFA, uzun mesafeli optik fiber iletimdeki kaybı etkili bir şekilde telafi edebilen 1550nm dalga boyu aralığında (genellikle 20-40dB'ye kadar) yüksek kazanç sağlar.
Çıkış gücü genellikle çeşitli optik ağ uygulamaları için uygun olan 10dbm ila 30dbm'ye ulaşabilir.
Düşük Gürültü Figürü (NF)
Erbium katkılı iyonların uyarılmış emisyon özellikleri nedeniyle EDFA, optik sinyallerin kalitesini korumaya yardımcı olan düşük gürültü rakamına (tipik değer yaklaşık 4.5-6dB'dir) sahiptir.
Geniş bant amplifikasyonu
Kazanç bant genişliği 1550nm EDFA Optik Amplifikatör Genellikle çok dalga boyu sinyallerin eşzamanlı amplifikasyonunu elde etmek için WDM (dalga boyu bölümü çoğullama) sistemine uygun olan 1530nm-1565nm (C bant) veya 1570NM-1605nm'yi (L bant) kaplayabilir.
Tamamen optik amplifikasyon, fotoelektrik dönüşüm gerekmez
EDFA, optik sinyalleri elektrik sinyallerine dönüştürmeden ve bunları yeniden şekillendirmeden doğrudan güçlendirebilir, sistem karmaşıklığını ve güç tüketimini azaltabilir ve iletim verimliliğini artırabilir.

Yüksek güvenilirlik ve düşük bakım maliyeti
EDFA, optik fiberi kazanç ortamı olarak kullandığından ve içinde karmaşık elektronik amplifikasyon bileşenleri olmadığından, uzun bir ömrü ve yüksek stabiliteye sahiptir ve uzun mesafeli optik fiber iletişim sistemlerinde yaygın olarak kullanılır.
1. Uzun mesafeli optik fiber iletişimi
Optik fiber iletişim sistemlerinde, iletim sırasında optik fiber kaybı nedeniyle sinyaller zayıflatacaktır. EDFA, fiber gövde çizgisinde bir röle amplifikatörü olarak kullanılabilir, bu da sinyalin yüzlerce hatta binlerce kilometreyi kayıpsız iletilmesine izin verir ve şu şekillerde yaygın olarak kullanılır:
Omurga ağı
Metropolitan Alan Ağı (MAN) ve Geniş Alan Ağı (WAN)
Denizaltı kablosu iletişim sistemi
2. DWDM (yoğun dalga boyu bölümü çoğullama) sistemi
DWDM (yoğun dalga boyu bölümü çoğullama) teknolojisi, aynı optik fiberde birden fazla dalga boyu sinyalinin iletilmesini sağlar ve optik fiberin kullanım oranını iyileştirir. EDFA aynı anda C bantında veya L bandındaki birden fazla dalga boyu sinyalini yükseltebilir ve DWDM sistemindeki temel cihazdır.
3. Catv (kablo TV) fiber şanzıman
Evden eve (FTTH) ve kablolu TV (CATV) ağlarında, yüksek kaliteli video, ses ve veri sinyalleri almak için birden fazla kullanıcı terminalini desteklemek için sinyal dağılım amplifikasyonu için 1550nm EDFA kullanılır.
4. LIDAR ve Fiber Optik Algılama
EDFA ayrıca, uzun mesafeli tespit ve yüksek hassasiyetli ölçüm için güçlü optik amplifikasyon özellikleri sağlamak için LIDAR ve fiber optik algılama sistemlerinde de kullanılır.
Optik iletişim teknolojisinin sürekli gelişimi ile 1550nm EDFA, daha yüksek performans, daha düşük güç tüketimi ve daha akıllı yöne doğru gelişiyor:
Daha verimli pompalama teknolojisi
Amplifikasyon verimliliğini artırmak ve güç tüketimini azaltmak için daha yüksek güç 980nm pompa lazeri kullanın.
Gelişmiş pompa yönetimi algoritması ile birlikte daha hassas güç kontrolü sağlanabilir.
Geniş bant amplifikasyon özelliği
Gelecekte EDFA, daha büyük kapasiteli DWDM sistemlerini desteklemek ve optik fiber iletişiminin verimini iyileştirmek için kazanç bant genişliğini daha da genişletecektir.
Entegrasyon ve minyatürleştirme
Optoelektronik entegre çip (PIC) ile birleştirerek, veri merkezlerinin ve yeni nesil optik ağların ihtiyaçlarını karşılamak için daha kompakt ve daha entegre EDFA geliştirilmiştir.
Akıllı Yönetim ve Uzaktan İzleme
Gerçek zamanlı güç düzenlemesi ve hata teşhisini gerçekleştirmek ve ağ işletim verimliliğini artırmak için AI ve akıllı izleme sistemi benimseyin.
Optik iletişim sistemindeki çekirdek ekipman olarak, 1550nm EDFA fiber amplifikatörü, yüksek kazanç, düşük gürültü ve geniş bant amplifikasyon özellikleri ile uzun mesafeli optik fiber iletişimi, DWDM sistemi, CATV ağı ve optik fiber algılamada önemli bir rol oynar. Optik iletişim talebi artmaya devam ettikçe, EDFA teknolojisi de gelişiyor. Gelecekte, küresel optik ağların geliştirilmesi için güçlü destek sağlayarak daha fazla verimlilik, zeka ve entegrasyon yönünde gelişecektir.