Modern dijital altyapı, optik kablo üzerinden yayılacak ve ölçümleme süreçleri, alıcıya ulaşırken, gürültü zemininden kolayca ulaşılamaz hale gelir.(0)Optical sinyal amplifikasyonu ile ilgili olarak [FLT 1: 1) bu meydan okumayı doğrudan ele alır.

Optik Signal Degradasyon Fiziği

Neden amplifikasyon gerekli olduğunu anlamak, C-band (1530-15 nm) ve optik kablolar hakkında (SSMF) aşağıdaki 1310 nm penceresindeki görüntülerde gösterir.Bu kayıplar intrinsic mekanizmalar: Rayleigh saç dökülmesi, metal bağlardaki mikroskopik dalgalanmalar ve çatlaklardan kaynaklanan patlamalar.

Taklitin etkisi, belirli bir veri oranı için dBm'dir:0) Bağlantı bütçesi[DÜT:1].Bir verici, 0 dBm'de bir sinyal başlatabilir.Eğer alıcı duyarlılığı, verilen bir veri oranı için -20 dBm, amplifikasyon olmadan maksimum süre sadece 100 km'ye ulaşır.

Attenuation is not the only revision mekanizması.ETHFLT:0)Optical sinyal-to-noise oranı[Dönetici: 1) sinyalin, alıcı elektroniklerinin sürekli temsil edilmesi için gerekli olan gücü kaybettiği gibi geri döndürür.Intenuation is not the only revision method. without amplification to restore power levels, the OSNR droply, make high-order quadrature amplitude mod (QAM) formatları güvenilmez. Optik yükselteçler, bu kayıpların üstesinden gelmek için gerekli olan sinyalin sağda güçlü olmasını sağlar.

Optik amplifikatörlerin Core Türleri

Network mimarları, her biri farklı işletim ilkeleri ve performans özellikleri ile çeşitli yükselteç teknolojilerine sahiptir. Doğru teknolojiyi seçmek belirli sistem gereksinimlerine bağlıdır: uzun, veri oranı, dalga planı ve bütçe.

Erbium-Doped Fiber Amplifiers (EDFAs)

EDFA optik ağ endüstrisinin işhorudur. Aynı dalga boyunda enerji salıvermek, yarı zamanlı pompalar sunmak için, 980 nm veya 1480 nm nm elde etmek için ısıtılır.Incoming signal Photos to create the hot erbium ions to release energy at the same noise, provide coherent gain. EDFAs tipik olarak W980 $ 0,80 dB to 40 dB (FLT:1)

Raman Ampifik

Raman amplifik, optik elyafın kendisini, orta büyüklükteki bir pompa lazerine enjekte eder ve tek bir noktada yerine fibere enjekte edilir.[Dönder Raman Scattering) (SRS), sinyal dalga boyun eğlendirici EDFA'lara kadar enerji verir.Bu işlem, herhangi bir noktada pH'yı seçmek için uygun bir şekilde sabitlenebilir.

Optik amplifatörler (SOAs)

Optik amplifikatörler aynı fiziksel ilkeleri bir lazer diyal olarak kullanır, ancak optik geri bildirim boşluğu olmadan. Küçük güç kullanırlar ve küçük form faktörü ve düşük maliyet öncelikleri ile doğrudan entegre edilebilir.Kuantum-dot SOAs vaatleri 10 ila 10 arası iletişimi azaltır ve polarizasyon hassasiyeti, sıkı uzun süreli taşımalarda uygulamalarını sınırlandırır, SOAs Access ağlarda başarır, veri merkezi bağlantıları ve küçük form faktörü ve düşük maliyet öncelikleri ile entegre edilebilir.

Kabul Sistemlerinde Optik Amplificationin ayrıntılı Faydaları

Alıcı sistemlerinde optik yükselteçlerin dağıtılması avantajları çok yönlüdür. Aşağıdaki bölümler sinyal kalitesini kaplayarak, kapasiteye, maliyete ve sistem mimarisine ulaşır.

1. Signal Integrity ve OSNR Yönetimini Uncompromising Signal Integrity and OSNR Management

Optik bir yükselteçin birincil yararı, sinyalin minimum gürültüyü artırabilmesi için sinyal gücünü artırmaktır.TheETHFLT:0)Noise Şekil) (NF) bir yükselteç yükselteçli yükselteçli sistemdeki sinyal limitine ne kadar yaklaşabileceğini açıklar. Bu, bir şarj edici yükseltici, 3 dB'nin yüksek kaliteli EDFA'ları, elektronik zaman işleme ve gecikme aşamalarından gelen NF değerlerine sahiptir.

Amplifiers ayrıca, ASE'nin optik bağlantı mühendisleri için merkezi tasarım meydan okuması olduğunu varsayar.ASE, her bir yükselteç aşamasında, yavaş yavaş alıcının OSNR'yi modellemesi için sistemden oluşur:

[FONT=0)OSNR = (P[DÜDÜDÜDÜ:2) / (NF * h * f * {{f)[DÜye Olmayanlar)[Üye Olmayanlar)[Üye Olmayanlar)

P)[Dönetici], yükseltici çıktı gücüdür, NF gürültünün sabiti, fıkıtrat frekansıdır ve {{f referans bant genişliğidir (tipik olarak 0.1 nm). Raman amplifikasyonunu kullanarak, sinyal, 64-QAM ve 256-QAM gibi daha yüksek bir güçte tutulabilir.

2. Yüksek Hızlı Ağların Ulaşılmasını genişletmek

Optik amplifik, uzun zamandır teknoloji ve denizaltı ağları için izin veriyor. Denizlerarası veri trafiğinin% 95'ini taşıyan Undersea kablolar, bu tür sistemleri fiziksel olarak imkansız ve ekonomik olarak yetersiz hale getirecek.

Karasal ağlarda, amplifikasyon sağlar:0)Data Center Interconnects[Dönetici:0)Data Center Interconnects[Döneticileri kullanarak yüzlerce kilometreyi pahalı orta sona ermiş ve yenilenmeden genişletin. Bu, hem de optik amplifikasyonu ortadan kaldırarak, yüksek hızlı bir şekilde iletim için pratik mesafeyi azaltın, birkaç kilometreden fazla mesafeyi küçük coğrafi alanlara kadar devre dışı bırakacağını kanıtlayın.

3. Wavelong Division Multixing Kapasitenin Açıklanması

EDFAs, her bir elektronik regenatör ile karşılaştırıldığında çok uygun bir şekilde Wavelong Division Multixing (WDM) bir tek EFA aynı anda 80, 100 veya hatta 160 dalga dalga dalga dalgalarını yükseltebilir. Bu, her bir elektronik regenerator ile karşılaştırıldığında büyük maliyet ve uzay tasarruf sağlar.Bir EDFA bir site için bir kez daha verimlidir.

[FONT:0]Gain düzlüğü[Döneticileri) WDM sistemlerinde kritik bir öneme sahiptir. Düzeltme olmadan, EDFA'lar, amplifikatörleri kullanarak tüm kanalların aynı anda benzer performansları deneyimlemesine olanak sağlar. Gelişmiş sistemler artık OSNR diskleri ile L-band ve L-band yükselteçleri[Dönderler)[Dönderler) paralel olarak, tek bir fiber değeri elde etmek için standart bir şekilde standarttır.

4. Tüm Sahiplik Maliyetini Yeniden Üretmek

Optik yükselteçler için ekonomik argüman zorlayıcı ve veri geri çekilmektir. Tipik bir EDFA, 10 ila 20 Watts gücü için tam bir O-E-O regenerator for a single 400 Gb/s boyun eğebilir 200 to 400 Watts. 80 dalgalar her 100 km yenilenmeli, kolektif güç çizeri şaşırtıcı hale gelir.

Bakım maliyetleri de azalır. Optik yükselteçler sinyal yolunda pasiftir: bir EDFA'nın bir numaralı slotu işlemez veya her dalga için karmaşık bir elektronik routing kararları gerektirir.Bu sonuçlar her tekrarlayıcı sitedeki gecikmeler (MTBF) ve daha düşük yedek parçalar envanteri arasında daha yüksektir.

5. Enabling Advanced Modulation Formats and Coherent Tespit

Yerel bir osilatör ile intradyne algılamayı kullanan modern eşanlı alıcılar, OSNR'nin doğru şekilde çalışmasını sağlar. Bir eşleyici alıcının hassasiyeti en sonunda gürültüyü ve alıcı elektroniklerinin termal gürültüyü kullanarak sınırlıdır.

Bu ön kayıt, doğrudan, binlerce kilometreden fazla Gb /s kullanımını sağlar.ETH-16QAM ve ) (Polarization-Multiplexed Quadrature fazı Anahtarlama), yüksek çözünürlükte 100 Gb /s'i güvenilir bir şekilde iletmeye çalışır.

6. Ağ Mimarisi

Amplification, tüm optik ağ mimarisine elektronik geçiş alternatiflerinden daha basit ve daha esnek olan sağlar. Yeniden yapılandırılabilir Optik Add-Drop Multixers (ROADMs), sinyal gücünü artırmak için optik yükselteçlere güvenir, geri yükleme ağları veya geçilir. Bu, pahalı elektronik dönüşüm olmadan trafik dinamik olarak yönetmesine olanak sağlar. ROADMs ve optik yükselteçlerin kombinasyonu gerçek zamanlı olarak trafik modellerini değiştirmeye adapte edilebilir bir optik tabaka yaratır.

Mimari Tahminler ve En İyi Uygulamaları

Optik yükselteçleri etkin bir şekilde sistem mimarisine dikkat gerektirir. Üç ana dağıtım bağlamı, yükseltici, çizgi ve ön kayıtlandırıcı, her biri belirli performans gereksinimlerine sahiptir.

Ampirikatörler

Doğrudan vericiden sonra, yükseltici yükseltici, başlatı gücünün fiber span'ye yükseltmektedir. Yüksek çıktı gücü, hedef olarak, fiber doğrusal olmayan eşini aşmadan fırlatma gücünü en üst düzeye çıkarmaktır.

Düzeltücüler

Orta-span, line amplitüdler önceki fiber segmentin atılması için telafi edilir. Bu yükselteçler, ASE'nin kalibresini, Ayaklanma filtrelerinin, OSNR'nin WDM kanallarının genelindeki eğimini önlemesi için burada önemlidir.

Pre-Amplifiers

Sadece alıcıdan önce yüklenen, ön kayıtlandırıcılar, alıcı girişi için en iyi olası OSNR'yi sağlamak için sinyali en iyi şekilde artırır. Low gürültü rakamı, bu aşamada eklenen herhangi bir gürültü olarak doğrudan son OSNR'yi bozuyor.

Transient Control ve Dinamik Operasyon

Modern ağlar dinamiktir: dalgalar eklenir ve sık sık trafik talepleri değişir. Kanalların büyük bir blok düştüklerinde, hayatta kalan kanallar elde edilen elektronikler [Dönemli güç gezileri”), EFA'da homojen bir şekilde saturasyon elde etmek için kullanılır.Bu teknoloji hayatta kalan kanalların devam etmesi için kritik önem taşır.

Optik ampülfikasyonun Geleceği

Optik amplifikasyondaki inovasyon hızı yüksek kalır, kanal genişliği için uygun olmayan talep tarafından yönlendirilir. Birkaç önemli trend, bir sonraki amplifikasyon teknolojisi biçimini şekillendirir.

Hybrid Raman-EDFA Systems

EFA ile Raman pompalanması aşamalar kazanırken, EDFA tekrarlanan bir cihazda elde edilen kazanımlar elde etmek için sistem tasarımcılarına izin verir.Bu yaklaşım şimdi denizaltı kablolarında standarttır ve önde gelen karasal sistemlerde. Raman pompa, fiber span'de dağıtılmış bir kazanç sağlarken, EDFA tekrarlayıcı siteye sabit bir şekilde kazandırılır.

L-band Ampiifiers

C-band giderek daha fazla sıkışıp kaldığı için, operatörler L-band EDFA'lar ve Raman pompaları, 1565-1625 nm pencere için optimize edilmiştir. Aynı fiber çift üzerindeki Pairing C-band ve L-band yükselteçleri, yeni fiber döşeme olmadan kapasiteye hitap etmek için uygun bir yol katlayabilir.

Bütünleşme ve Co-Packaging

Araştırmacılar, optik yükselteçleri nadir görülen ince film ve kuantum-dot SOAs ile entegre edilmiş optik yükselteçleri, seri-düzeltme güçlerini dışsal bileşenler olmadan koruyabilecek şekilde birleştirebileceklerdir.

Akıllı Teklifler

Makine öğrenimi ve yazılım tanımlı ağ optik yükselteç üzerinde toplanmaktadır. "Intelligent" amplifikatörleri gömülü izleme ve adaptif kontrol ile ayarlanabilir, sabit ve pompa gücü sistemi performansı optimize etmek için gerçek zamanlı olarak optimize etmek için gerçek zamanlı olarak kullanılabilir.Bu akıllı yükselteçler otomatik olarak trafik yüklerini ve fiber koşulları değiştirmeye cevap veren optik ağların temel bileşenleri olacaktır.

Sonuç Sonuç Sonuç Sonuç Sonuç Sonuç Sonuç Sonuç

Optik sinyal amplifik, alıcı sistemler için tamamlayıcı bir özellik değildir; modern yüksek kapasiteli, uzun mesafe optik ağların inşa edildiği temel teknolojidir. EDFA'ların yüksek kazanç sağlayarak, Raman yükselteçleri sağlar ve ortaya çıkan hibrit çözümler, WDM sistemlerinin tam kapasitelerini açar ve elektronik yenilemeye kıyasla daha verimli bir şekilde azalır.