Apakah Penguat Optik EDFA untuk Rangkaian DWDM Jarak Panjang-Haul?

Sepanjang beberapa dekad kebelakangan ini, rangkaian gentian optik telah digunakan dengan pantas dalam telekomunikasi dan pelbagai bidang aplikasi. EDFA ialah sejenis peralatan penguat gentian optik yang telah menyumbang kepada rangkaian gentian optik. Dengan ciri pampasan isyarat dan penguatan berbilang saluran secara serentak, penguat EDFA digunakan dalam rangkaian DWDM untuk penghantaran data jarak jauh.

Apakah Penguat EDFA?

EDFA (penguat gentian terdop erbium) ialah sebuah penguat optik (OA) yang beroperasi dalam jalur-C dan jalur-L, iaitu kehilangan gentian adalah paling rendah. Isyarat optik akan merosot secara beransur-ansur sepanjang laluan penghantaran gentian optik dalam komunikasi gentian optik. Oleh itu, untuk mengawal pengecilan pautan (daripada gentian, penyambung, sambungan optik, dsb.) dalam ambang yang boleh diterima, jarak penghantaran adalah terhad. Di sinilah EDFA berperanan.

Rajah 1: Penguat EDFA QSFPTEK

EDFA Digunakan untuk Apa?

Amplifiers direka untuk meningkatkan isyarat optik supaya ia dapat bergerak lebih jauh bagi aplikasi penghantaran jarak jauh. Memandangkan EDFA mempunyai ciri penguatan beberapa isyarat optik secara serentak, ia digunakan secara meluas dalam rangkaian WDM. 

Rajah 2: Penguat penggalak, penguat talian dan penguat pra digunakan dalam sistem DWDM jarak jauh

Sebelum EDFA dicipta, teknologi untuk memanjangkan jarak isyarat optik adalah sangat kompleks dan mahal — penukaran isyarat optik kepada elektrik, penguatan isyarat, dan penukaran isyarat elektrik kepada optik. Penguat EDFA mengatasi masalah penjanaan semula isyarat, menyediakan teknologi yang dioptimumkan untuk mencapai pampasan kuasa isyarat yang mudah dan menjimatkan kos.

Apakah Jenis Penguat Optik EDFA?

Booster Amplifier (BA), Line Amplifier (LA) dan Pre Amplifier (PA) ialah tiga jenis EDFA yang digunakan dalam talian penghantaran optik DWDM. Ia biasanya digunakan secara gabungan dan ditempatkan pada kedudukan yang berbeza di sepanjang talian bagi memastikan isyarat akhirnya dapat dihantar kepada penerima.

Rajah 3: Penempatan penggalak, penguat talian dan penguat awal dalam talian gentian optik

Penguat Penggalak Optik (OBA)

Penggalak isyarat gentian optik sering diletakkan di bahagian pemancar untuk menguatkan isyarat optik sebelum ia dipancarkan ke pautan gentian. Lazimnya, ia dipasang berdekatan selepas peralatan Mux Demux untuk mengimbangi kehilangan kuasa panjang gelombang DWDM atau panjang gelombang tunggal. Booster EDFA direka dengan gandaan rendah dan kuasa output tinggi untuk digabungkan dengan teknologi pemultipleksan dan penyahmultipleksan WDM.

Penguat Dalam Talian (OLA)

Seperti namanya, penguat talian optik dipasang pada talian penghantaran untuk mengimbangi pelemahan pautan yang disebabkan oleh isyarat yang dihantar melalui pautan gentian jarak jauh. Sama ada pemasangan penguat sebaris diperlukan atau berapa banyak yang perlu dipasang bergantung pada jarak pautan gentian. Secara amnya, penguat talian optik akan ditempatkan setiap 80km dalam pautan gentian jarak jauh. Penambahan LA pada talian optik ialah penyelesaian untuk melanjutkan jarak penghantaran. Penguat LA menawarkan gandaan sederhana atau tinggi dan berkongsi kuasa output tinggi yang sama seperti BA.

Prapenguat (OPA)

Pra-penguat optik terletak berdekatan dengan setiap sisi penerima bagi menjamin kuasa optik yang mencukupi dapat dikesan oleh penerima. OPA diperlukan untuk menguatkan isyarat optik ke tahap yang diperlukan selepas isyarat tersebut melalui laluan gentian yang panjang. Pra-penguat optik pasaran selalunya menawarkan gandaan yang tinggi dan kuasa output yang lebih rendah.

Seperti yang ditunjukkan dalam rajah di atas, setiap sisi pemancar dan penerima masing-masing dipasang dengan penguat penggalak dan prapenguat untuk menjalankan penguatan isyarat selepas atau sebelum nod WDM. Selain itu, satu atau beberapa penguat talian ditempatkan di sepanjang talian penghantaran gentian untuk mengimbangi kehilangan kuasa yang disebabkan oleh pengecilan gentian. OBA dan OPA digunakan secara berpasangan dalam rangkaian DWDM tertumpu, namun OLA dipilih untuk digunakan dalam aplikasi sebenar mengikut keperluan. Sila semak jarak penghantaran.

Apakah Gain EDFA dan Angka Hingar EDFA?

Keuntungan dan angka hingar ialah parameter utama untuk mengukur kualiti penguat gentian optik. Parameter ini biasanya dinilai dengan menghantar berbilang isyarat ke penganalisis spektrum optik (OSA). 

Gandaan EDFA

Ringkasnya, Gain EDFA ialah nisbah isyarat output optik kepada isyarat input optik. Ia digunakan untuk mengukur tahap penguatan yang dilakukan oleh EDFA terhadap isyarat input. Bergantung pada parameter kuasa optik yang diukur, Gain EDFA boleh menjadi Power Gain (Ap), Current Gain (Ai) atau Voltage Gain (Av). Walau bagaimanapun, perkara yang sering kita maksudkan dengan optical gain biasanya merujuk kepada Power Gain. Isyarat input dan isyarat output sebelum dan selepas melalui penguat ditunjukkan dalam gambar di bawah.

Rajah 4: Rajah Gandaan penguat EDFA

Gandaan Voltan Optik = Voltan Output / Voltan Input

Gandaan Arus Optik = Arus Output / Arus Input

Oleh sebab Power = Voltage * Current, maka:

Gandaan Kuasa Optik = Gandaan Voltan Optik * Gandaan Arus Optik = Voltan Output / Voltan Input * Arus Output / Arus Input

Angka Hingar EDFA

Proses penguatan menghasilkan hingar Pelepasan Spontan Terkuat (ASE), yang akan ditambahkan pada isyarat dan menyebabkan nisbah isyarat kepada hingar (SNR) output berkurangan. Nisbah SNR input kepada SNR output dinyatakan sebagai Angka Hingar (NF):

Angka Hingar (NF) = SNR Input / SNR Output

Cadangan Produk EDFA QSFPTEK dan Produk Berkaitan

Produk baharu QSFPTEK untuk rangkaian pengangkutan optik (OTN) termasuk dua penguat EDFA — QT8600-PA (Pra-penguat) dan QT8600-BA (penguat penggalak). 

Kedua-duanya boleh digunakan secara simetri untuk melanjutkan jarak capaian isyarat dalam sistem DWDM jarak jauh. Kedua-duanya boleh disepadukan ke dalam siri QT8600 platform casis terurus, pilihan untuk model 5U dan 2U. Selain itu, produk OTN siri yang sama yang lain, termasuk OLP, DCM serta transponder dan muxponder, boleh digunakan untuk penyelesaian DWDM yang lengkap. 

Rajah 5: Penguat EDFA dan produk lain yang dimuatkan dalam platform casis 5U

Ringkasan

Penguat EDFA ialah modul kad pampasan kuasa dan penguatan isyarat yang digunakan untuk memanjangkan capaian isyarat dalam rangkaian gentian optik. Penggunaan paling popular penguat gentian terdop erbium EDFA ialah rangkaian DWDM yang memerlukan penghantaran ultra-panjang dengan segera. Terdapat tiga jenis penguat optik EDFA, iaitu penguat penggalak, penguat dalam talian dan prapenguat. EDFA penggalak dipasang pada hujung pemancar untuk menguatkan isyarat sebelum isyarat tersebut mencapai talian gentian. Penguat talian dipasang pada talian gentian setiap 80km untuk mengimbangi kuasa isyarat. Prapenguat diletakkan sebelum penerima bagi memastikan isyarat dengan kuasa yang mencukupi dihantar kepada penerima untuk dikesan. 

Jika anda masih mempunyai soalan tentang penguat EDFA atau sebut harga produk, sila hubungi [email protected] untuk mendapatkan sokongan. QSFPTEK berbesar hati untuk membantu.