EDFA在DWDM系統(tǒng)中的應(yīng)用

【訊石光通訊咨詢網(wǎng)】在摻鉺光纖放大器(EDFA)實(shí)用化以前，為了克服光纖傳輸中的損耗，每傳輸一段距離，都要進(jìn)行“再生”，即把傳輸后的弱光信號(hào)轉(zhuǎn)換成電信號(hào)，經(jīng)過(guò)放大、整形后，再去調(diào)制激光器，生成一定強(qiáng)度的光信號(hào)。隨著傳輸碼率的提高，“再生”的難度也隨之提高，成了信號(hào)傳輸容量擴(kuò)大的“瓶頸”。

        摻鉺光纖放大器實(shí)用化，實(shí)現(xiàn)了直接光放大，節(jié)省了大量的再生中繼器，使得傳輸中的光纖損耗不再成為主要問(wèn)題，同時(shí)使傳輸鏈路“透明化”，簡(jiǎn)化了系統(tǒng)，成幾倍或幾十倍地?cái)U(kuò)大了傳輸容量，促進(jìn)了真正意義上的密集波分復(fù)用技術(shù)的飛速發(fā)展。

延長(zhǎng)中繼距離是關(guān)鍵

        EDFA在光纖通信系統(tǒng)中的主要作用是延長(zhǎng)中繼距離，當(dāng)它與波分復(fù)用技術(shù)結(jié)合使用時(shí)(主要應(yīng)用于C，L波段)，可實(shí)現(xiàn)超大容量、超長(zhǎng)距離的傳輸。目前，EDFA在DWDM系統(tǒng)中的應(yīng)用已比較成熟，在C波段可實(shí)現(xiàn)16，32或更多波長(zhǎng)系統(tǒng)的放大。

        泵浦激光器將EDFA中的鉺摻雜電子激發(fā)到更高的能級(jí)（或軌道）。當(dāng)微弱的入射信號(hào)進(jìn)入放大器時(shí)，電子躍遷到較低的能級(jí)（軌道），同時(shí)，釋放光子。就這樣，EDFA增強(qiáng)了DWDM信道的信號(hào)能量。在1550nm窗口，EDFA是寬帶放大器。


如何實(shí)現(xiàn)長(zhǎng)距離傳輸？

         對(duì)于多數(shù)長(zhǎng)距離的放大器來(lái)說(shuō)，光增益對(duì)于所有波長(zhǎng)是不均衡的。這種不均衡的增益現(xiàn)象被稱為增益傾斜。增益傾斜是超長(zhǎng)傳輸面對(duì)的一個(gè)問(wèn)題，在多個(gè)放大器級(jí)聯(lián)時(shí)問(wèn)題尤其突出。當(dāng)光信道經(jīng)過(guò)更多的放大器時(shí)，增益傾斜惡化。為了克服增益傾斜現(xiàn)象，很多EDFA采用了增益平坦濾波器，DWDM系統(tǒng)生產(chǎn)商也使用動(dòng)態(tài)增益均衡器來(lái)減小增益傾斜（和增益傾斜積累）。這種增益傾斜減小技術(shù)使DWDM系統(tǒng)生產(chǎn)商可以實(shí)現(xiàn)高信道數(shù)的長(zhǎng)距離和超長(zhǎng)距離傳輸。
　
        為了滿足在密集波分復(fù)用系統(tǒng)中應(yīng)用的要求，摻鉺光纖放大器的性能和功能上有其特殊的要求，光信號(hào)傳輸后最重要的一個(gè)指標(biāo)是光信噪比（OSNR）。摻鉺光纖放大器除了放大輸入的光信號(hào)之外，還產(chǎn)生ASE噪聲，可以等效成一個(gè)理想的增益為G的放大器，和一個(gè)功率為Pase的噪聲源相疊加。對(duì)于一個(gè)N個(gè)放大器的級(jí)聯(lián)系統(tǒng)，每一級(jí)放大器將前一級(jí)的ASE噪聲放大G倍，同時(shí)疊加上本身產(chǎn)生的ASE噪聲，噪聲逐級(jí)積累，于是，光信噪比（OSNR）將逐級(jí)劣化。


        在密集波分復(fù)用系統(tǒng)中為了容納更多的信道，提高系統(tǒng)容量，有兩種方法：一種是降低信道的間隔；另一種是拓展摻鉺光纖放大器的工作波長(zhǎng)范圍。在拓展工作波長(zhǎng)范圍的同時(shí)，還必須保證在工作波長(zhǎng)范圍增益平坦，因?yàn)閾姐s光纖放大器是級(jí)聯(lián)使用的，每一級(jí)小的不平坦，在多級(jí)級(jí)聯(lián)后，就會(huì)變得很不平坦，造成在線路終端的各個(gè)信道功率差別太大。

       隨著密集波分復(fù)用技術(shù)的發(fā)展，摻鉺光纖放大器也不停的向前發(fā)展,同時(shí),各種類型的光放大器發(fā)展和實(shí)用,將進(jìn)一步推動(dòng)密集波分復(fù)用技術(shù)的發(fā)展,以滿足不斷增長(zhǎng)的數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)的需要。