EDFA在DWDM系統(tǒng)中的應用

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

        摻鉺光纖放大器實用化，實現(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題，同時使傳輸鏈路“透明化”，簡化了系統(tǒng)，成幾倍或幾十倍地擴大了傳輸容量，促進了真正意義上的密集波分復用技術的飛速發(fā)展。

延長中繼距離是關鍵

        EDFA在光纖通信系統(tǒng)中的主要作用是延長中繼距離，當它與波分復用技術結(jié)合使用時(主要應用于C，L波段)，可實現(xiàn)超大容量、超長距離的傳輸。目前，EDFA在DWDM系統(tǒng)中的應用已比較成熟，在C波段可實現(xiàn)16，32或更多波長系統(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（或軌道）。當微弱的入射信號進入放大器時，電子躍遷到較低的能級（軌道），同時，釋放光子。就這樣，EDFA增強了DWDM信道的信號能量。在1550nm窗口，EDFA是寬帶放大器。


如何實現(xiàn)長距離傳輸？

         對于多數(shù)長距離的放大器來說，光增益對于所有波長是不均衡的。這種不均衡的增益現(xiàn)象被稱為增益傾斜。增益傾斜是超長傳輸面對的一個問題，在多個放大器級聯(lián)時問題尤其突出。當光信道經(jīng)過更多的放大器時，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)商也使用動態(tài)增益均衡器來減小增益傾斜（和增益傾斜積累）。這種增益傾斜減小技術使DWDM系統(tǒng)生產(chǎn)商可以實現(xiàn)高信道數(shù)的長距離和超長距離傳輸。
　
        為了滿足在密集波分復用系統(tǒng)中應用的要求，摻鉺光纖放大器的性能和功能上有其特殊的要求，光信號傳輸后最重要的一個指標是光信噪比（OSNR）。摻鉺光纖放大器除了放大輸入的光信號之外，還產(chǎn)生ASE噪聲，可以等效成一個理想的增益為G的放大器，和一個功率為Pase的噪聲源相疊加。對于一個N個放大器的級聯(lián)系統(tǒng)，每一級放大器將前一級的ASE噪聲放大G倍，同時疊加上本身產(chǎn)生的ASE噪聲，噪聲逐級積累，于是，光信噪比（OSNR）將逐級劣化。


        在密集波分復用系統(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范圍。在拓展工作波長范圍的同時，還必須保證在工作波長范圍增益平坦，因為摻鉺光纖放大器是級聯(lián)使用的，每一級小的不平坦，在多級級聯(lián)后，就會變得很不平坦，造成在線路終端的各個信道功率差別太大。

       隨著密集波分復用技術的發(fā)展，摻鉺光纖放大器也不停的向前發(fā)展,同時,各種類型的光放大器發(fā)展和實用,將進一步推動密集波分復用技術的發(fā)展,以滿足不斷增長的數(shù)據(jù)業(yè)務的需要。