Penguat Serat Raman - Kemajuan ke Transmisi Jarak Jauh
pengantar
Raman Fiber Amplifier (RFA) digunakan untuk membantu masalah desain sistem transmisi optik seperti jarak bentang optis yang diperbesar, peningkatan bandwidth. RFA tidak mengalami keterbatasan Erbium-Doped Fiber Amplifier (EDFA) karena dapat diintegrasikan dengan serat transmisi, dan dipompa pada panjang gelombang apa pun untuk menyediakan lebar pita lebar dan mendapatkan kerataan dengan menggunakan kombinasi sumber pemompaan panjang gelombang berbeda. . Menawarkan sejumlah kemungkinan kemajuan teknis untuk infrastruktur transmisi jarak jauh yang diperkuat secara optik, RFA telah menjadi kemungkinan yang dapat dicapai dalam transmisi sinyal optik.
Konfigurasi RFA
Konfigurasi pemompaan yang berbeda memberikan fleksibilitas dalam sistem untuk amplifier Raman yang terdistribusi dan disatukan (atau diskrit).
Amplifier Raman Terdistribusi
Distributed Raman Amplifier (DRA) telah muncul dalam beberapa tahun terakhir sebagai teknologi utama untuk jaringan optik modern, dan terutama untuk transmisi yang koheren. DRA diimplementasikan menggunakan modul pompa Raman untuk konfigurasi mundur propagasi balik. Dalam konfigurasi ini, DRA paling sering digunakan bersama dengan amplifier EDFA konvensional, dengan modul pompa Raman berfungsi sebagai pra-amplifier ke EDFA. Dalam banyak kasus, modul Raman dan EDFA digabungkan menjadi modul Raman / EDFA hybrid tunggal, sehingga mengurangi biaya, merampingkan dan mengoptimalkan kinerja, dan mencapai kontrol real-time terpadu dari kedua unit.
DRA memiliki kelebihan sebagai berikut:
Keuntungan dapat dicapai di sepanjang serat transmisi, dan kemudahan penjepitan gain;
Karakteristik kebisingan yang rendah;
Rasio Sinyal-ke-Noise Optik yang Lebih Baik (OSNR);
Dapatkan non-resonansi dan berpotensi diperoleh untuk panjang gelombang apa pun;
Bandwidth gain ultra-lebar sekitar 6 THz, bandwidth gain lebar dan datar dapat dicapai dengan menggunakan beberapa pompa pada panjang gelombang yang berbeda, meningkatkan margin anggaran daya.
Namun, DRA juga memiliki beberapa kelemahan:
Diperlukan kekuatan pompa yang sangat tinggi;
Efisiensi pemompaan yang buruk pada tingkat daya yang lebih rendah;
Waktu respons cepat yang menghasilkan suara lebih tinggi;
Pengembangan yang parah untuk sistem serat yang ada;
Persyaratan mendapatkan serat yang lebih lama;
Efek parah akibat nonlinier.
Amplifier Raman Benjolan
Penting untuk disadari sementara ada beberapa kelemahan DRA, kemajuan dalam teknologi serat telah dicoba untuk meminimalkan masalah ini. Masalah desain yang harus dipertimbangkan adalah penggabungan Dispersion Compensation Fiber (DCF) ke dalam model sistem. Dalam konfigurasi ini, amplifier Raman adalah Lumped Raman Amplifier (LRA).
Secara khusus, LRA telah dipertimbangkan dalam sistem transmisi WDM jangka panjang. Keuntungan dari LRA meliputi:
Karakteristik dispersi negatif yang tinggi yang dapat mengkompensasi dispersi kromatik dan nonlinier yang diinduksi dalam serat dari Group Velocity Dispersion (GVD) dan Self Phase Modulation (SPM).
Area efektif kecil, karenanya daya pompa lebih rendah, dan konsentrasi pengotor Ge yang tinggi dalam serat silika.
Namun, LRA juga memiliki beberapa kelemahan:
Noise dapat membatasi kinerja LRA yang memiliki gain lebih dari 15 dB. Untuk panjang serat yang lebih kecil angka kebisingan LRA akan setidaknya 3 dB karena eksitasi termal dari mode getaran.
Noise menurunkan OSNR yang menghasilkan penalti sensitivitas penerima dan karenanya penguatan amplifier terbatas sampai batas tertentu untuk LRA tunggal.
Solusi RFA FOCC
FOCC adalah perusahaan terkenal di dunia yang menyediakan hampir semua solusi jaringan serat optik, termasuk solusi amplifier Raman. Amplifier Raman Fiberstore memiliki spektrum penguatan yang luas, dan lebar pita penguatan dapat lebih diperluas dengan menggunakan pompa optik multi-panjang gelombang. Setelah bertahun-tahun penelitian dan pengujian jaringan, FOCC telah mengembangkan dan memproduksi rangkaian amplifier serat Raman FS-1550, dan memperkenalkannya ke transmisi CATV serat optik jarak jauh, khususnya dalam kombinasi dengan aplikasi EDFA. Peningkatan indikator tautan sangat jelas, sehingga mendapatkan spektrum gain yang lebih datar dan OSNR yang lebih tinggi.
Catatan: Saat memilih RFA, aspek penting yang perlu dipertimbangkan adalah penguatan Raman on-off yang disediakan oleh amplifikasi. Dengan kata lain, gain yang dialami dengan Raman dibandingkan dengan gain yang dialami tanpa Raman. Evolusi perolehan sepanjang panjang total serat dapat diselesaikan melalui perbedaan desibel. Keuntungan Raman on-off dari amplifier Raman FOCC mencakup rentang 6 hingga 16 dB.
