EDFA aplikacije: Booster, In-Line i Pre{1}}Vodič za implementaciju

 

Počnite s problemom raspona, a ne imenom pojačala

 

Pouzdana EDFA odluka počinje od gubitka raspona, a ne od oznake pojačala. Ruta od 100 km sa jednim- načinom rada na oko 0,2 dB/km već troši oko 20 dB prije nego što se dodaju gubici konektora, patch paneli, gubitak umetanja MUX/DEMUX, kompenzacija disperzije, margina starenja i margina popravke. U praksi, kada se ukupni planirani gubitak pomjeri prema 25-30 dB, obično prestajemo tretirati EDFA kao opcioni dodatak i počinjemo provjeravati da li je potrebno postavljanje pojačala, u-u liniji ili pred-pojačala.

 

EDFA je atraktivan jer podržava optičko pojačanje signala bez OEO regeneracije. Umjesto pretvaranja svake talasne dužine u električni signal i nazad, jedno optičko pojačalo može podići cijelu grupu kanala C-pojasa, zbog čega su EDFA aplikacije postale centralne za WDM i DWDM transport.

 

Ali ovaj zaključak vrijedi samo kada originalni signal još uvijek ima upotrebljiv OSNR. EDFA ne popravlja disperziju, prljave konektore, loše planiranje snage pokretanja, loš balans kanala ili neusklađenost prijemnika. To daje linku veću optičku snagu i mijenja OSNR profil. Da li to pomaže ili škodi zavisi od toga gde je pojačalo instalirano i koliko je sistem već blizu nivoa buke.

 

Naša praktična pozicija je jasna: za B2B DWDM izvor, "visoka dobit" nije automatski bolja. Pravilno postavljen EDFA od 17–23 dB sa kontrolisanom izlaznom snagom i odgovarajućom figurom šuma je obično vredniji od prevelikog pojačala koje gura vezu ka nelinearnim efektima, nagibu pojačanja ili bezbednosnom riziku.

 

Booster, In-Line ili Pre{1}}Amp: The Deployment Logic

 

Najjednostavnija mapa EDFA aplikacija ima tri pozicije, ali svaka od njih rješava drugačiji problem. Tretiranje njih kao zamjenjivih je jedna od uobičajenih grešaka u dugotrajnom-planiranju DWDM-a.

 

EDFA pozicija	Gde se nalazi	Glavni posao	Tipičan prioritet	Uobičajena greška
Booster EDFA	Nakon izlaza predajnika, transpondera, MUX-a ili prekidača	Povećava snagu pokretanja u rasponu vlakana	Velika izlazna snaga, stabilno pojačanje, ravnomjernost kanala	Korištenje previše snage lansiranja i stvaranje nelinearnih kazni
U-liniji EDFA	Između dva raspona vlakana ili na srednjem mjestu	Kompenzuje gubitak raspona prije nego što signal padne preblizu dnu šuma	Balansirano pojačanje, niska figura šuma, daljinsko praćenje	Postavljanje prekasno, a zatim pojačavanje šuma slabim signalom
Pretpojačalo EDFA	Prije prijemnika, DEMUX ili koherentni ulaz prijemnika	Podiže slabe signale prije detekcije	Nizak broj šuma, podrška za osjetljivost prijemnika	Očekuje se pred-pojačalo da popravi loš OSNR koji je već izgubljen uzvodno

 

Booster EDFA se obično koristi kada je signal sa strane odašiljača- već izgubio snagu kroz pasivne komponente. U DWDM sistemu, samo MUX može trošiti nekoliko dB, a kombinovana grupa kanala mora ući u vlakno sa dovoljno snage da preživi prvi raspon. Booster EDFA za DWDM obično treba veliku izlaznu snagu i dobru ravnomjernost pojačanja, dok je ultra-nizak šum manje kritičan nego kod pojačala na prijemnoj- strani jer je ulazni signal još uvijek relativno jak.

 

U-linijski EDFA se koristi kada je ruta previše s gubicima za samo pojačanje-krajnje tačke. Kao pravilo na terenu, rasponi od 80-100 km često zahtijevaju in-provjeru, a prag se pomiče ranije ako gubitak umetanja MUX/DEMUX-a, prolaz OADM-kroz gubitak, broj spojeva ili staro zakrpanje već troše 5 dB ili više prije nego što se slabljenje vlakana u potpunosti izbroji. Za tačnu tačku i dalje je potrebna mapa veza, ali zadana procjena ne bi trebala biti "zavisi". Trebalo bi da bude: izračunajte u-poziciju linije prije nego što signal padne preblizu pragu buke.

 

Predpojačalo EDFA se nalazi blizu prijemne strane i odabrano je za nisku vrijednost šuma. Njegov posao nije da "sve učini moćnim". Njegov zadatak je da podigne slab, ali još uvijek upotrebljiv optički signal prije detekcije prijemnika. Zbog toga se pumpanje od 980 nm često preferira u dizajnu EDFA sa niskim{5}}šumom. RP Photonics napominje da EDFA obično koriste talasne dužine pumpe oko 980 nm i 1480 nm, uz pumpanje od 980 nm često povezano sa niskim-radom buke u dizajnu pred{11}}pojačala (RP Photonics).

 

 

Odluka se može preokrenuti u krajnjim slučajevima. Ako ruta od 80 km izgubi većinu svoje margine na strani predajnika zbog pasivnog MUX-a, pojačivač može riješiti glavni problem budžeta. Ako ista ruta bude slaba nakon gubitka DEMUX-a, pred-pojačalo može biti važnije. Ako ukupni gubitak raspona pređe oko 25–30 dB, oslanjanje samo na udaljeno-predpojačalo- često je prekasno jer OSNR može već biti oštećen uzvodno. Zato tražimo potpuni gubitak vlakana, pasivni gubitak i prag prijemnika prije nego što preporučimo pojačivač, u-line EDFA ili pred{11}} EDFA pojačalo.

 

Za dublje poređenje ponašanja EDFA, SOA i Raman pod različitim sistemskim ograničenjima, također možete pregledati našePoređenje EDFA, SOA i Raman optičkog pojačala.

 

EDFA aplikacije po scenariju realne mreže

 

EDFA aplikacije izgledaju drugačije u podmorskoj kičmi, metro DWDM prstenu, CATV distributivnoj mreži i 5G backhaul ruti. Princip pojačala je sličan, ali rizik od implementacije nije.

 

Submarine EDFA za duge-DWDM veze

 

U podmorskim i dugolinijskim sistemima{0}}tvrdi broj je važan. Ponovljeni podmorski projekti mogu procijeniti optičko pojačanje oko intervala raspona od 50–100 km, ali tačan razmak ovisi o gubitku vlakana, cilju kapaciteta, ograničenjima napajanja, dizajnu repetitora i margini sistema. ITU-T smjernice za dizajn podmorskog kabla također razmatraju redundantne pumpe{6}}laserske konfiguracije i 25-izračune pouzdanosti vijeka trajanja za podmorske repetitore, zbog čega se odluke o podmorskim EDFA ne odnose manje na jednostavno povećanje, a više na dugoročnu pouzdanost (ITU-T G.Suppl.41).

 

Za zemaljske duge{0}}veze, lokacijama srednjih pojačala je lakše pristupiti, ali je razmak još uvijek ograničen vezom, strujom, pravima na rute vlakana i dizajnom zaštite. Korisno pravilo je sljedeće: dugo{2}}planiranje EDFA na duge udaljenosti treba zaštititi OSNR prije nego što se sruši, a ne poslije. Ako se pojačalo doda tek nakon što signal postane preslab, povećava se i signal i akumulirani šum. Zato je u-line EDFA plasman odluka-o dizajnu veze, a ne naknadna misao o kupovini.

 

Metro EDFA za DWDM prstenove i regionalne mreže

 

DWDM prsten od 40 km u metrou možda će i dalje trebati pojačanje ako pasivne komponente pojedu budžet prije nego vlakno. ROADM-i, OADM-ovi, patch paneli, MUX/DEMUX moduli i stari konektori mogu potrošiti dovoljno margine da sama udaljenost postane obmanjujući indikator.

 

Ovo je mjesto gdje mnoge metro EDFA aplikacije postaju suptilnije. U čistom rasponu od-do-tačke, odluka EDFA može izgledati lako. U prstenu sa add/drop čvorovima i zaštitnim prebacivanjem, opterećenje kanala se češće mijenja, a pojačalo mora ostati stabilno kada se talasne dužine dodaju, uklanjaju ili preusmjeravaju.

 

EDFA za DCI i 40–120 km Campus Links

 

DCI projekti obično brinu o predvidljivoj implementaciji, kompaktnom obliku, brzoj isporuci i kompatibilnosti sa 100G, 200G, 400G ili više{3}}optikom. Za transport od 40–120 km DCI ili kampusa-do-kampusa, tipična EDFA aplikacija je da se produži budžet snage veze DWDM ili OTN sistema bez izgradnje pune lokacije za regeneraciju.

 

Postavljanje CATV EDFA pojačala

 

CATV EDFA pojačalo se često prvo ocenjuje prema izlaznoj snazi, ali tačka kvara je često konektor, a ne šasija pojačala. Nizvodna distribucija velike-napone može napajati više optičkih čvorova iz jednog glavnog uređaja, tako da izlaz po portu, balans porta, čišćenje konektora i kontrola refleksije su važni koliko i ukupni dBm.

 

CATV EDFA treba procijeniti za izlaznu snagu, broj portova, ravnost, uticaj nosioca{0}}na-šum i stabilnost u radnom opsegu talasnih dužina. Pogrešan izbor je fokusiranje samo na ukupnu izlaznu snagu uz ignorisanje balansa po-portovima i čistoće konektora.

 

5G Backhaul EDFA za agregaciju pristupa

 

U 5G backhaul-u, zadana pretpostavka ne bi trebala biti "koristiti najjači pojačivač". Gubitak je često koncentrisan oko pasivne distribucije, zakrpanja ormarića i agregacije pristupa na{2}}strani prijemnika, tako da je postavljanje kompaktnog EDFA pred-pojačala ili EDFA umjerenog pojačivača često praktičnije od jedinice velike{4}}snage koja se gura u svaku rutu.

 

L-EDFA opsega za proširenje kapaciteta

 

Kada se sistem C-opsega približi svom kapacitetu kanala, operateri mogu procijeniti proširenje L-pojasa ili dizajn hibridnog pojačanja. EDFA može podržavati varijante C-opsega i L-opsega, ali profil pojačanja, ponašanje šuma i dizajn pojačala nisu identični.

 

Zamke koje niko ne stavlja u listu podataka

 

EDFA{0}}primjena velike snage ima stranu sigurnosti i pouzdanosti koju mnoge stranice proizvoda preskaču. Ovo nije samo pravni oprez. Utječe na vijek trajanja konektora, održavanje na terenu, stabilnost servisa i zaštitu opreme.

 

 

Prvi rizik je fiber fiber. RP Photonics opisuje fiber fiber kao destruktivni efekat gdje se vruća plazma širi natrag kroz jezgro vlakna i može se pojaviti u standardnim single-modnim vlaknima na iznenađujuće niskim nivoima snage, ponekad ispod 1 W. Također napominje da su pojačala s vlaknima velike{4}}ne snage posebno ugrožena i da im trebaju odgovarajuće mjere pouzdanosti (RP Photonics).

 

Drugi rizik je kontaminacija{0}}kraja konektora. MicroCare objašnjava da laseri velike{2}}snage mogu oštetiti mreže vlakana kada kontaminacija na krajnjoj strani vlakna apsorbira optičku energiju, pretvara je u toplinu i ošteti staklo; također napominje da se oštećenje može proširiti izvan područja konektora u vlakno (MicroCare).

 

Kako odrediti i izvor odgovarajućeg EDFA

 

Dobru specifikaciju za pojačalo dopiranog erbijumom{0}} treba napisati sa linka unazad. Počnite od cilja raspona, pasivnog gubitka, tipa vlakna, plana kanala, tipa primopredajnika, praga prijemnika i OSNR zahtjeva. Zatim definirajte poziciju pojačala.

 

Stavka specifikacije	Zašto je to važno u EDFA aplikacijama
Operativni opseg	Potvrđuje C{0}}opseg, L-opseg ili prošireni{2}}ops kompatibilnost sa planom kanala
Domet pojačanja	Određuje da li pojačalo može kompenzirati stvarni gubitak veze bez preopterećenja raspona
Izlazna snaga	Važno za pojačivače i CATV distribuciju, ali mora biti uravnoteženo u odnosu na nelinearni i sigurnosni rizik
Noise figure	Kritično za pred-pojačala,-lokacije u liniji i dugotrajno-očuvanje OSNR-a
Dobiti ravnost	Sprečava neravnotežu talasnih dužina u više-kanalnim DWDM sistemima
Opseg ulazne snage	Osigurava stabilan rad pod realnim opterećenjem kanala
Način kontrole	AGC, APC ili drugi načini rada utiču na promjene kanala uživo i prolazno ponašanje
Sigurnosne funkcije	Isključivanje pumpe, alarmi i smanjenje snage štite ljude, konektore i opremu
Upravljački interfejs	SNMP, web, serijski ili drugi interfejsi pomažu NOC timovima da prate zdravlje pojačala
Dizajn okoliša	Alarmi za hlađenje, redundantnost napajanja i temperaturu utiču na dugoročnu-stabilnost

 

Za B2B nabavku, crvena zastavica sama po sebi nije niska cijena. Crvena zastavica je dobavljač koji ne može objasniti zašto bi EDFA trebao biti pojačivač, u-linijska jedinica ili pred-pojačalo za vašu tačnu rutu. Ako je odgovor samo "veća izlazna snaga je sigurnija", prijedlog nije spreman za odobrenje.

 

FB-LINK proizvodi optičke module od 2008. godine i podržava DWDM, DCI i dugo{2}}optičke projekte sa čistim proizvodnim okruženjem od 1600㎡, osobljem 200+, procesima usklađenim sa ROHS-i iskustvom u pružanju usluga 180+ korisnicima. U EDFA izvorima, koristan dio te pozadine nije sama veličina kompanije; to je mogućnost pregleda optičkih modula, gubitaka MUX/DEMUX-a, DCI/OTN raspona i postavljanja pojačala zajedno, a ne citiranja svake stavke u izolaciji.

 

Ako planirate 80 km, 120 km ili prilagođeni DWDM raspon, pošaljite gubitak vlakana, gubitak MUX/DEMUX, broj talasnih dužina i tip primopredajnika. Možemo pomoći u usklađivanju konfiguracija pojačala,-line ili pred{4}}pojačala iz našegAsortiman proizvoda EDFA optičkih pojačalatako da jedinica nije prevelika, prema-navedena ili postavljena tamo gdje ne može zaštititi OSNR.

 

FAQ