英雄用武之地
EDFA雖然問世時間不太長,但目前的應用已相當廣泛,主要的應用領域有以下三個:
在數字通信中
數字通信正朝寬帶化、大容量發展。EDFA的出現大大提高了光傳輸系統的無中繼距離。僅使用一臺功率放大器時,系統無中繼距離可以從50~80km提高到150~180km。這也是目前SDH系統中使用最普遍的一種方式。若在接收端再增加一臺預放大器,系統無中繼距離可提高到200km以上。如果再引入線路放大器,在色散不受限情況下,系統的傳輸距離可達上千公里。
在CATV中
隨著光纖CATV系統的規模不斷擴大,鏈路的傳輸距離不斷增加。1550nm系統因其在光纖中的衰耗較小而逐漸成為主流。EDFA在1550nm光纖CATV系統中的應用簡化了其系統結構,降低了系統成本,加快了光纖CATV的發展。
將EDFA用在CATV光發射機后及鏈路中可以提高光功率,彌補鏈路衰耗,補償光功率分配帶來的功率損失。使用性能良好的EDFA可將模擬CATV系統的鏈路長度擴展到接近200km,EDFA級聯數目達到4級,使眾多用戶共用一個前端和發射機,大大降低系統運營成本。
在DWDM中
隨著電信業務的不斷發展,傳統的通信方式漸漸難以滿足對通信容量日益增長的需要。密集波分復用系統在干線傳輸系統中逐漸成為技術主流。作為DWDM系統的核心器件之一,摻鉺光纖放大器在其中的應用將迅速發展。由于EDFA有足夠的增益帶寬,用在DWDM系統可使光中繼變得十分簡單。EDFA功率放大器在WDM復用器之后提升光發盤輸出光功率,線路放大器補償鏈路損耗,預放大器在WDM解復用器之前將光功率提升到合適的功率范圍。
在DWDM系統中的EDFA還要考慮增益平坦和增益鎖定的問題。由于摻鉺光纖的增益譜形所限,其不同的波長的增益亦不相同。在DWDM系統中,各信道增益的差別造成增益的不平坦性。當EDFA在系統級聯使用時,由于此不平坦性的積累,會使增益較低信道的光信噪比迅速惡化,從而影響系統性能。增益鎖定是指EDFA在一定的輸入光變化范圍內提供恒定的增益,這樣當一個信道的光功率發生變化時,其他信道的光功率不會受其影響。
波分復用WDM和摻鉺光纖放大器EDFA被認為是光纖通信的代表性技術,下面是WDM+EDFA示意圖
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WDM+EDFA示意圖 |
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