DWDM, fiber optik iletişimde bir iletim teknolojisidir. Aynı anda farklı dalga boylarına sahip çoklu optik taşıyıcı sinyallerini iletmek için bir optik fiber kullanır ve fiber optik tarafından kullanılan dalga boyu aralığını birkaç kanala böler. Kanal optik sinyalleri iletir. Bu nedenle DWDM, optik iletişim sisteminin iletim kapasitesini büyük ölçüde geliştirmiştir. Erbium katkılı fiber amplifikatörün görünümü (cesaret) DWDM optik sinyal iletimini daha uzağa yapar.
1. EDFA ilkesine giriş
Erbium (Er) nadir bir toprak elementidir. Bir optik fiber yapılırken, amplifikasyon etkisine sahip olan erbiyum katkılı bir optik fiber oluşturmak için belirli bir oranda erbiyum elementi eklenir. Erbiyum iyonlarının üç çalışma enerjisi seviyesi vardır: E1, E2 ve E3. Bunlar arasında E1 en düşük enerji seviyesine sahiptir ve temel durum olarak adlandırılır; E2 yarı kararlı durumdur; E3 en yüksek enerji seviyesine sahiptir ve uyarılmış durum haline gelir. Herhangi bir ışık tarafından uyarılmama durumunda ise en düşük enerji seviyesi olan E1'dedir. Erbiyum katkılı fiberi sürekli olarak uyarmak için pompalama ışık kaynağının lazeri kullanıldığında, temel haldeki parçacıklar enerji kazandıklarında daha yüksek bir enerji seviyesine atlayacaktır. E1'den E3'e geçerse, parçacık E3 enerji seviyesinde kararsız olduğu için, radyasyon olmadan yarı kararlı enerji seviyesine hızla geçiş yapacaktır ve bu enerji seviyesindeki parçacığın ömrü, pompa nedeniyle nispeten uzundur. ışık kaynağı Sürekli uyarım ile E2 enerji seviyesindeki partiküllerin sayısı artmaya devam ederken, E1 enerji seviyesindeki partiküllerin sayısı azalacaktır. Giriş optik sinyalinin foton enerjisi, E2 ve E1 arasındaki enerji seviyesi farkına tam olarak eşit olduğunda, yarı kararlı durumdaki parçacıklar Uyarılmış radyasyon şeklinde temel duruma geçecek ve fotonlarla aynı fotonları yayacaklardır. giriş optik sinyalinde, böylece fotonların sayısını büyük ölçüde artırarak, giriş sinyal ışığını erbiyum katkılı fiberde güçlü bir çıkış haline getirir. Optik sinyal, ışığın doğrudan amplifikasyonunu gerçekleştirir.
Tabii ki, bunun da pompa ışık kaynağının çalışma dalga boyuna ilişkin belirli gereksinimleri vardır. Yukarıdaki şekil, 650nm, 800nm, 980nm ve 1480nm dalga boylarında absorpsiyon bantlarının olduğu ve bu frekans bantlarında kullanılabildiği görülebilen erbiyum iyonlarının absorpsiyon spektrumunu göstermektedir. EDFA pompası ışık kaynağının çalışma dalga boyu olarak kabul edilir. Bununla birlikte, verimlilik gibi faktörleri karşılaştırdıktan sonra, 980nm ve 1480nm yarı iletken lazerler, pompalama ışık kaynakları olarak daha uygundur.cesaret. 1480nm ile karşılaştırıldığında, 980nm yüksek kazanç ve düşük gürültüye sahiptir ve şu anda fiber amplifikatörler için tercih edilen pompalama dalga boyudur. EDFA'da kullanılan birçok pompalama yöntemi vardır. Pompa ışık kaynağından çıkan enerjinin, giriş optik sinyal enerjisiyle aynı yönde erbiyum katkılı fibere enjekte edilip edilmediği esas olarak adlandırılır. İleri pompalama ve geri pompalama olarak ayrılabilir. yol ve iki yönlü pompalama yolu.
Çift yönlü pompalama yöntemi ileri pompalama ve ters pompalama avantajlarına sahiptir, bu nedenle bu yöntem sadece pompa ışığını optik fiberde eşit olarak dağıtmakla kalmaz, aynı zamanda çıkış gücü açısından da tek pompalamanın çıkış gücü 14dBm'dir ve çift yönlü pompalamanın çıkış gücü 14dBm'dir. Pompa l 7dBm'ye ulaşabilir. Ayrıca, çift yönlü pompalama en iyi amplifikasyon verimliliğine sahiptir ve eş yönlü pompalama en düşük gürültüye sahiptir.
2. EDFA'nın DWDM sisteminde uygulanması
2.1. EDFA preamplifikatör olarak kullanılır
Dalga boyu bölmeli çoğullamanın alıcı ucunda, çoğullama çözücünün ekleme kaybını ve hızdaki artış nedeniyle alıcı hassasiyetindeki düşüşü telafi etmek için, çoğullama çözücüden önce düşük gürültülü bir optik preamplifikatör yapılandırılmalıdır. Alıcı uçta EDFA, PIN ve APD için ön yükseltici olarak kullanılır. Kanal hızı 2,5 Gbit/s kadar yüksek olduğunda, optik preamplifikatörsüz duruma kıyasla, alıcının hassasiyeti yaklaşık 10 kat artırılabilir.
2.2. EDFA, güçlendirici amplifikatör olarak kullanılır
EDFA, büyük çıkış gücü, kararlı çıkış, düşük gürültü, geniş kazanç frekans bandı ve kolay izleme avantajlarına sahip bir güçlendirici amplifikatör olarak kullanılır. Optik vericinin sinyalini doğrudan yükseltmek için optik vericiye yerleştirilir. Güç amplifikatörleri tek başına veya kombinasyon halinde kullanılabilir. EDFA ile yükseltildikten sonra, gönderen ucun çıkış gücü, fibere giren gücü büyük ölçüde artıran yaklaşık bir büyüklük sırası kadar artırılabilir.
2.3. EDFA hat yükseltici olarak kullanılır
Optik haberleşme sistemlerinde dağılma ve kayıp, haberleşme mesafesini ve kapasitesini sınırlar. Dağılımın etkisini azaltmak için dağılım telafisi yapılabilir. Dispersiyon dengeleyici fiber eklendikten sonra, ekleme zayıflaması önemli ölçüde artar, bu nedenle ekleme zayıflamasının bir optik amplifikatör ile telafi edilmesi gerekir. kullanmaEDFAbir hat amplifikatörü olarak rejenerasyon mesafesini önemli ölçüde artırabilir ve ayrıca pahalı optik tekrarlayıcıların yerini alabilir.
3. Sonuç
DWDM, fiber optik iletişim sisteminde özel bir çoğullama yöntemidir. Bu yöntem, optik fiberin geniş düşük kayıplı alanını tam olarak kullanabilir ve mevcut kurulu fiber optik iletişim hatlarını değiştirmeden artışı kolayca ikiye katlayabilir. Fiber optik haberleşme sistemlerinin kapasitesi. Şimdi EDFA ve DWDM, yeni nesil fiber optik iletişim teknolojisini temsil eden yüksek hızlı fiber optik iletişim ağı gelişiminin ana akımı haline geldi.
