在上文《用于WDM系統(tǒng)的EDFA》我們已經(jīng)初步了解了EDFA的工作原理、結(jié)構(gòu)及其優(yōu)缺點,本文我們來繼續(xù)了解EDFA的種類。
EDFA根據(jù)在系統(tǒng)中的位置及作用,可以分為后置放大器(功率放大器)BA、中繼放大器(線路放大器)LA和前置放大器PA。
圖1 :光傳輸線路示意圖
功率放大器
功率放大器在鏈路的傳輸側(cè)工作,置于發(fā)射器后面,用于對合波以后的多個波長信號進行功率提升,然后再進行傳輸。由于合波后的信號功率一般都比較大,因此,功率放大器的噪聲指數(shù)、增益要求并不是很高,但要求放大后,有比較大的輸出功率。
中繼放大器
通常在DWDM鏈路中沿傳輸鏈路的中間點設(shè)置中繼放大器,以克服光纖傳輸和其他分布損耗。中繼放大器設(shè)計用于在主光鏈路上的兩個網(wǎng)絡(luò)節(jié)點之間進行光放大。中繼放大器每隔80-100km放置一個,用于周期性地補償線路傳輸損耗,一般要求比較小的噪聲指數(shù),較大的輸出光功率。
前置放大器
前置放大器在DWDM鏈路的接收端工作。前置放大器用于補償光接收器附近的解復(fù)用器中的損耗,放置在DWDM鏈路的接收器端之前,用于在超長距離系統(tǒng)中進行光檢測之前增強信號電平,從而提高接收靈敏度(在OSNR滿足要求情況下,較大的輸入功率可以壓制接收機本身的噪聲,提高接收靈敏度),要求噪聲指數(shù)很小,對輸出功率沒有太大的要求。
按照泵浦光源的泵浦方式不同,EDFA又可包括三種不同的結(jié)構(gòu)方式:同向泵浦、反向泵浦和雙向泵浦。
同向泵浦
泵浦光和信號光從同一端注入摻鉺光纖,在摻鉺光纖的輸入端泵浦光較強,故粒子反轉(zhuǎn)激勵也強,信號一進入光纖即得到較強的放大。但由于吸收的因素,泵浦光將沿光纖長度而衰減,使得在一定的光纖長度上達到增益飽和而使噪聲增加。
圖2 同向泵浦方式
反向泵浦
反向泵浦的泵浦光和信號光從相反方向泵入,當(dāng)光信號放大到很強時,泵浦光也很強,不易達到飽和,故噪聲性能較好。
圖3 反向泵浦方式
雙向泵浦
雙向泵浦的兩個泵浦光源分別在前向和后向進行泵浦,使EDFA中的雜質(zhì)粒子得到了充分的激勵。這種泵浦方式結(jié)合了同向泵浦和反向泵浦的優(yōu)點,使泵浦光在光纖中均勻分布,從而使增益在光纖中也均勻分布。
圖4 雙向泵浦方式
從以上EDFA的結(jié)構(gòu)和特點分析,綜合性能關(guān)鍵參數(shù)及經(jīng)濟成本等因素,對比應(yīng)用于不同場合的EDFA,可以采用不同結(jié)構(gòu)設(shè)計。
隨著DWDM系統(tǒng)的廣泛部署以及ROADM、相干系統(tǒng)的商用化,EDFA已經(jīng)成為光傳輸網(wǎng)絡(luò)中不可或缺的核心重要部件,不同的應(yīng)用場景也對EDFA提出了各類技術(shù)和性能要求。
可以預(yù)見的是在不久的將來,伴隨著EDFA性能的提升、成本的降低,種類繁多的光放大產(chǎn)品將會不斷上市,行業(yè)依然會呈現(xiàn)百花齊放的發(fā)展態(tài)勢。
本文轉(zhuǎn)自:起浪光纖https://cn.growsfiber.com/news-events/blog/6163.html
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