EDFA
광 증폭기는 광 통신 네트워크에 중요한 기술로, 광섬유 손실 제한을 극복하여 수백 킬로미터에서 수천 킬로미터에 이르는 많은 테라 비트의 데이터를 전송할 수 있습니다. 광통신 시스템에서 일반적으로 사용되는 최초의 광 증폭기 인 EDFA는 WDM 시스템의 배치로 전송 용량이 크게 증가했습니다. 고출력, 고 이득, 광대역, 편파 독립성 및 저잡음 특성을 갖춘 EDFA는 차세대 광 통신 시스템에 사용되는 주요 구성 요소 중 하나가되었습니다. EDFA는 무엇입니까? EDFA 작동 원리를 알고 있습니까?
EDFA 란 무엇입니까?
EDFA (Erbium-doped Fiber Amplifier)는 광섬유 통신 시스템을 통해 전달되는 광 신호의 강도를 높이는 데 사용되는 광 중계 장치입니다. 유리 섬유는 한 주파수에서 빛을 흡수하고 다른 주파수에서 빛을 방출 할 수 있도록 희토류 원소 어븀으로 광섬유가 도핑된다.
EDFA 작동 원리
에르븀 도핑 된 섬유 (EDF)는 에르븀으로 도핑 된 종래의 실리카 섬유 인 EDFA 기술의 핵심이다. 에르븀이 적절한 파장 (980nm 또는 1480nm)에서 빛 에너지로 조명되면, 수명이 긴 중간 상태로 동기를 부여한 다음 1525-1565nm 대역 내에서 빛을 방출하여 다시 지상 상태로 감쇠합니다. . 에르븀은 980nm 광으로 펌핑 될 수 있으며,이 경우, 준 안정 상태로 빠르게 감쇠하기 전에 불안정한 짧은 수명 상태를 통과하거나, 준 안정 상태로 직접 여기되는 1480nm 광에 의해 펌핑 될 수 있습니다. . 준 안정 상태에 도달하면 1525-1565 nm 대역에서 빛을 방출하여지면 상태로 감쇠합니다. 이 붕괴 과정은 기존의 빛에 의해 자극되어 증폭 될 수 있습니다. EDFA 작동 원리는 그림 1에 나와 있습니다.
그림 1 : EDFA 작동 원리.
EDFA의 기본 구성
EDFA 구성은 주로 EDF, 펌프 레이저 및 EDF를 통해 동시에 전파 될 수 있도록 신호와 펌프 파장을 결합하는 구성 요소 (종종 WDM이라고 함)로 구성됩니다. 원칙적으로, EDFA는 펌프 에너지가 신호와 같은 방향 (전 방향 펌핑), 신호의 반대 방향 (후진 펌핑) 또는 두 방향으로 함께 전파되도록 설계 될 수 있습니다. 펌프 에너지는 980 nm 펌프 에너지, 1480 nm 펌프 에너지, 또는이 둘의 조합 일 수있다. 실제로 가장 일반적인 EDFA 구성은 그림 2와 같이 980nm 펌프 에너지를 사용하는 순방향 펌핑 구성입니다.
그림 2 : 980nm 펌프 에너지를 사용하는 EDFA 구성
EDFA의 적용
EDFA 및 EDFA 작동 원리를 배우고 나면. 다음으로, 우리는 EDFA의 신청서와 응용 분야를 논의 할 것입니다.
부스터 앰프
부스터 증폭기로 사용될 때, EDFA는 광 송신기의 출력에 배치되어 그림 3과 같이 다중화 된 다중 파장 신호의 출력 전력을 향상시킨다. 이러한 방식으로, 광 통신 전송 거리가 연장 될 수있다 . 이 응용 프로그램 양식은 EDFA에서 더 높은 출력 전력을 요구합니다.
그림 3 : 부스터 증폭기
전치 증폭기
전치 증폭기로 사용되는 경우 EDFA는 저잡음 및 고 이득 기능이 필요합니다. 이러한 기능을 갖춘 EDFA는 그림 4와 같이 광 수신기의 입력에 배치 될 때 광 수신기의 감도를 크게 향상시킬 수 있습니다.
그림 4 : 프리 앰프
라인 증폭기
라인 증폭기로 사용될 때, EDFA는 라인의 전송 손실을 주기적으로 보상 할 수 있습니다. OEO 리피터를 대신하여 EDFA는 라인으로 전송되는 광 신호를 직접 증폭 할 수 있습니다. 이런 식으로, 우리는 AON (All-Optical Network)의 토대를 마련하기 위해 광전 교환의 병목 현상 문제를 해결합니다. 그림 5는이 EDFA 응용 프로그램을 보여줍니다.
그림 5 : 라인 증폭기
EDFA에는 다음과 같은 응용 분야가 있습니다.
(1) EDFA는 고속 및 고속 광 통신 시스템에 사용될 수있다. EDFA의 적용은 OEO 리피터가 없기 때문에 수신기의 감도가 낮고 전송 거리가 짧다는 문제를 해결하기 위해 매우 구성 적입니다.
(2) EDFA는 장거리 광 통신 시스템에서 이용 될 수있다. EDFA를 활용하면 중계기 간격을 늘려 재생 중계기의 수량을 줄임으로써 시공 비용을 크게 줄일 수 있습니다. 장거리 광 통신 시스템은 주로 육상 트렁크 광 전송 시스템 및 해저 광섬유 케이블 전송 시스템을 포함한다.
(3) EDFA는 광섬유 가입자 액세스 네트워크 시스템에서 사용될 수있다. 전송 거리가 너무 길면, EDFA는 라인의 전송 손실을 보상하기 위해 라인 증폭기로서 기능하여 가입자 수를 크게 증가시킨다.
(4) EDFA는 파장 분할 다중화 (WDM) 시스템, 특히 고밀도 파장 분할 다중화 (DWDM) 시스템에 사용될 수있다. WDM 시스템에서 EDFA를 사용하면 삽입 손실 문제를 해결할 수 있고 색 분산의 영향을 줄일 수 있습니다.
(5) EDFA는 커뮤니티 안테나 텔레비전 (CATV) 시스템에서 이용 될 수있다. CATV 시스템에서 EDFA는 광 송신기의 입력 전력을 크게 향상시키기 위해 부스터 증폭기로 작동합니다. 광 전력 분배기의 삽입 손실을 보상하기 위해 EDFA를 사용하면 분배 네트워크의 규모를 크게 확대하고 가입자 수를 늘릴 수 있습니다.
결론
위에서 우리는 EDFA 작동 원리 및 적용을 포함하여 EDFA에 대해 잘 이해하고 있습니다. 광 증폭기에 사용할 수있는 다양한 기술 중에서 EDFA 기술은 가장 발전된 기술입니다. 오늘날 EDFA는 광섬유 통신 네트워크에 광범위하게 사용되고 있습니다. 통신 기술이 계속 발전함에 따라 EDFA는 미래의 광 증폭기에 선호되는 선택이 될 것입니다. EDFA는 큰 동적 게인 범위, 저잡음, 높은 포화 출력 전력 및 탁월한 과도 억제 기능을 갖춘 안정적인 작동을 통해 플랫 게인 기능을 갖추고 있기 때문에 광통신 시스템에서 가입자에게 더 나은 서비스를 제공하기 위해 점점 더 중요한 역할을 수행 할 것입니다.
