Como usar o amplificador óptico Raman?

Com o rápido crescimento da demanda por serviços de comunicação, os requisitos de capacidade e distância de transmissão sem retransmissão do sistema de transmissão de fibra óptica estão cada vez maiores. A taxa e a largura de banda dos sistemas de comunicação Dense Wavelength Division Multiplexing (DWDM) continuam a aumentar, e os sistemas DWDM baseados em 10 Gbit/s ou taxas ainda mais altas inevitavelmente se tornarão o sistema de transmissão óptica convencional. Os amplificadores de fibra dopada com érbio (EDFA) não conseguiram atender totalmente aos requisitos do desenvolvimento de sistemas de comunicação óptica devido ao seu ganho plano e limitações de ruído. Comparados aos amplificadores de fibra dopada com érbio, os amplificadores ópticos Raman têm as vantagens de maior largura de banda de ganho, espectro de ganho flexível, boa estabilidade de temperatura e baixo ruído de emissão espontânea do amplificador. Os amplificadores ópticos Raman são os únicos que podem operar em 1292 ~ 1660 nm. Um dispositivo que amplia o espectro. Além disso, o efeito de espalhamento Raman existe em todos os tipos de fibras ópticas e tem boa compatibilidade com vários tipos de sistemas de fibra óptica, incluindo vários links de fibra que foram instalados e construídos recentemente. Amplificador óptico Raman e novo tipo de fibra de transmissão de grande área efetiva, padrão de código de modulação de alta eficiência espectral e tecnologia de correção de erros direta são conhecidos como as quatro tecnologias principais da moderna transmissão de fibra de grande capacidade e longa distância.

Aqui está a lista de conteúdo:
Classificação de amplificadores ópticos Raman.

Aplicação e progresso do amplificador óptico Raman.

Os problemas atuais.
Classificação de amplificadores ópticos Raman
(1) Amplificador óptico Raman distribuído

O amplificador óptico Raman distribuído é baseado no efeito de espalhamento Raman estimulado por fibra (SRS) e geralmente adota o método de bombeamento reverso. O método de realização é o seguinte: injetar o laser de operação contínua de alta potência da extremidade de saída do vão da fibra na fibra de transmissão e a bomba. A direção de transmissão da luz é oposta à direção de transmissão da luz do sinal. O comprimento de onda do laser da bomba é cerca de 100 nm mais curto que a luz do sinal. O campo óptico de alta potência bombeia as substâncias constituintes da fibra para produzir estados excitados virtuais; os elétrons fazem a transição desses estados excitados virtuais para o estado fundamental, alcançando assim um ganho de sinal óptico. A própria fibra de transmissão do amplificador óptico Raman distribuído é um meio de ganho, e o sinal é amplificado enquanto é transmitido na fibra de modo que o índice de ruído equivalente do amplificador óptico Raman seja negativo. O amplificador óptico Raman distribuído com baixo ruído pode efetivamente superar a influência de efeitos não lineares, como mistura de quatro ondas, e melhorar a relação sinal-ruído óptico (OSNR) do sistema.

(2) Amplificador óptico Raman discreto

O meio amplificador usado no amplificador óptico Raman discreto é geralmente fibra de compensação de dispersão ou fibra altamente não linear, como fibra DCF ou fibra à base de telúrio. Atualmente, o coeficiente de ganho Raman da fibra DCF é cerca de 10 vezes maior que o do SMF. Como meio de ganho Raman, também pode formar um módulo de compensação de dispersão (DCM). Usando fibra à base de telúrio, seu coeficiente de ganho Raman é 16 vezes maior que o da fibra de quartzo e seu valor de pico chega a 55W/km.

Aplicação e progresso do amplificador óptico Raman
Atualmente, os amplificadores ópticos Raman distribuídos estão progredindo rapidamente. Muitos sistemas de comunicação óptica DWDM de longa distância e capacidade ultragrande (DWDM) usam amplificadores ópticos, principalmente amplificadores Raman de fibra distribuída, que podem não apenas fazer uso total dos recursos de fibra óptica, reduzir custos, mas também reduzir a densidade óptica no meio de ganho , para reduzir a degradação do desempenho do sistema causada pela mistura de quatro ondas e diafonia entre canais devido a efeitos não lineares. No entanto, o ganho do amplificador óptico Raman é baixo (não mais que 16dB quando usado na linha real) e, embora o índice de ruído do EDFA não seja tão bom quanto o do amplificador Raman, o ganho de pequeno sinal pode exceder 30dB, portanto, o amplificador óptico Raman e o EDFA são combinados. O amplificador híbrido é uma forma de aplicação ideal. A banda C é amplificada por EDFA bombeado de 980 nm, e a fonte da bomba Raman de 1497 nm é responsável pela amplificação da banda L. A linha do espectro de ganho tem três picos de ganho próximos a 1535 (gerado por EDFA), 1560 (gerado por sobreposição) e 1600 nm (gerado por amplificação Raman), o tamanho é 1,5 ~ 2dB e há dois 0dB ou mais perto de 1540 e 1560 . Fundo do vale. Após a adoção do GFF, o ganho de todos os sinais é controlado em cerca de 0dB, atingindo assim uma largura de banda de 80nm e uma transmissão de 256×10Gbit/s×11000km.

Os problemas atuais
No processo de pesquisa aprofundada sobre amplificadores ópticos Raman, a seleção e configuração da fonte da bomba, controle de ruído, etc. são problemas urgentes a serem resolvidos. Dentre elas, as características de dispersão cromática da fibra óptica causarão interferência entre os códigos frontal e traseiro na transmissão, ou seja, interferência entre códigos, o que limita a taxa do código de transmissão e a distância de transmissão. Dado o grande problema de dispersão da fibra monomodo G652 colocada na linha de transmissão atual, a fibra DCF pode ser usada como parte de compensação de dispersão e compensação de inclinação de dispersão da fibra G652 para formar um amplificador óptico Raman de compensação.

Além do projeto de engenharia complexo e difícil, para obter um efeito de ganho ideal, os amplificadores ópticos Raman distribuídos geralmente usam amplificadores superiores a 1W (>30dBm). Portanto, o sistema de transmissão óptica possui altos requisitos quanto à qualidade do conector de fibra óptica e da junta de fibra óptica próxima ao amplificador óptico Raman para minimizar os efeitos colaterais de reflexão e perda no mecanismo de ganho Raman. Ao mesmo tempo, para evitar possíveis danos ao pessoal de manutenção de engenharia causados ​​por lasers de alta energia, o desligamento automático da energia óptica (ALS) e o treinamento especial do pessoal são indispensáveis.

Afinal
Os amplificadores ópticos Raman são amplamente utilizados em sistemas de comunicação de multiplexação por divisão de comprimento de onda denso (DWDM). Se precisar, visite o site oficial da nossa empresa para entrar em contato conosco.