DWDM은 광섬유 통신의 전송 기술입니다. 하나의 광섬유를 사용하여 서로 다른 파장의 여러 광 캐리어 신호를 동시에 전송하고 광섬유에서 사용하는 파장 범위를 여러 채널로 나눕니다. 채널은 광 신호를 전송합니다. 따라서 DWDM은 광통신 시스템의 전송 용량을 크게 향상시켰습니다. 에르븀 도핑 광섬유 증폭기의 모습(EDFA) DWDM 광 신호 전송을 더 멀리 만듭니다.
1. EDFA 원리 소개
에르븀(Er)은 희토류 원소입니다. 광섬유를 만들 때 일정 비율의 에르븀 원소를 첨가하여 증폭 효과가 있는 에르븀 첨가 광섬유를 형성합니다. 에르븀 이온에는 E1, E2 및 E3의 세 가지 작동 에너지 수준이 있습니다. 그 중 E1은 에너지 준위가 가장 낮고 바닥 상태라고 합니다. E2는 준안정 상태입니다. E3는 가장 높은 에너지 준위를 가지며 들뜬 상태가 됩니다. 어떠한 빛에 의해서도 여기되지 않는 경우에는 가장 낮은 에너지 준위 E1이다. 펌핑 광원의 레이저를 사용하여 에르븀 도핑된 섬유를 지속적으로 여기시키면 바닥 상태의 입자가 에너지를 얻을 때 더 높은 에너지 준위로 점프합니다. E1에서 E3으로 천이하면 입자는 E3의 에너지 준위에서 불안정하기 때문에 방사선 없이 빠르게 준안정 에너지 준위로 천이하게 되며 이 에너지 준위에서 입자의 수명은 상대적으로 길다. 광원 지속적인 여기에서 E2 에너지 수준의 입자 수는 계속 증가하는 반면 E1 에너지 수준의 입자 수는 감소합니다. 입력 광 신호의 광자 에너지가 E2와 E1의 에너지 준위 차이와 정확히 같을 때 준안정 상태의 입자는 자극된 방사선의 형태로 바닥 상태로 전이하고 광자와 동일한 광자를 방사합니다. 입력 광 신호에서 광자 수를 크게 증가시켜 입력 신호 광이 에르븀 도핑 섬유에서 강한 출력이 되도록 합니다. 광 신호는 광의 직접 증폭을 실현합니다.
물론 이것은 펌프 광원의 작동 파장에 대한 특정 요구 사항도 있습니다. 위 그림은 에르븀 이온의 흡수 스펙트럼으로 650nm, 800nm, 980nm, 1480nm의 파장에 흡수 대역이 있음을 알 수 있으며, 이들 주파수 대역에서 사용할 수 있다. EDFA 펌프 광원의 작동 파장으로 간주됩니다. 그러나 효율 등의 요소를 비교한 결과 980nm와 1480nm 반도체 레이저가 펌핑 광원으로 더 적합합니다.EDFA. 1480nm와 비교하여 980nm는 이득이 높고 노이즈가 적으며 현재 광섬유 증폭기에 선호되는 펌핑 파장입니다. EDFA에 사용되는 많은 유형의 펌핑 방법이 있습니다. 주로 펌프 광원에서 출력되는 에너지가 입력된 광신호 에너지와 같은 방향으로 어븀 도핑된 광섬유에 주입되는지 여부로 명명된다. 정방향 펌핑과 역방향 펌핑으로 나눌 수 있습니다. 방법 및 양방향 펌핑 방법.
양방향 펌핑 방식은 순방향 펌핑과 역방향 펌핑의 장점이 있어 이 방식은 펌프 광을 광섬유에 고르게 분포시킬 수 있을 뿐만 아니라 출력 전력의 관점에서 볼 때 단일 펌핑의 출력 전력은 14dBm이며, 양방향 펌핑의 출력 전력은 14dBm입니다. 펌프는 l 7dBm에 도달할 수 있습니다. 또한 양방향 펌핑은 증폭 효율이 가장 좋고 양방향 펌핑은 잡음이 가장 적습니다.
2. DWDM 시스템에서 EDFA 적용
2.1. EDFA는 전치 증폭기로 사용됩니다.
파장 분할 다중화의 수신단에서는 역다중화기의 삽입 손실과 레이트 증가로 인한 수신감도 저하를 보상하기 위해 역다중화기 이전에 저잡음 광 전치 증폭기를 구성해야 한다. 수신단에서 EDFA는 PIN 및 APD용 전치 증폭기로 사용됩니다. 채널 속도가 2.5Gbit/s로 높을 때 광 전치 증폭기가 없는 경우와 비교하여 수신기의 감도를 약 10배 높일 수 있습니다.
2.2. EDFA는 부스터 증폭기로 사용됩니다.
EDFA는 승압 증폭기로 사용되며 큰 출력 전력, 안정적인 출력, 저잡음, 넓은 이득 주파수 대역 및 쉬운 모니터링의 장점이 있습니다. 광송신기의 신호를 직접 증폭하기 위해 광송신기에 위치한다. 전력 증폭기는 단독으로 또는 조합하여 사용할 수 있습니다. EDFA에 의해 증폭된 후, 송신단의 출력 전력은 약 10배 정도 증가할 수 있으며, 이는 섬유에 들어가는 전력을 크게 향상시킵니다.
2.3. EDFA는 라인 증폭기로 사용됩니다.
광통신 시스템에서 분산과 손실은 통신 거리와 용량을 제한합니다. 분산의 영향을 줄이기 위해 분산 보상을 수행할 수 있습니다. 분산 보상 광섬유를 추가하면 삽입 감쇠가 크게 증가하므로 광 증폭기로 삽입 감쇠를 보상해야 합니다. 사용EDFA회선 증폭기는 회생 거리를 크게 늘릴 수 있으며 고가의 광 중계기도 대체할 수 있습니다.
3. 결론
DWDM은 광섬유 통신 시스템의 특수 다중화 방법입니다. 이 방법은 광섬유의 넓은 저손실 영역을 최대한 활용할 수 있으며 기존에 설치된 광섬유 통신선을 변경하지 않고도 쉽게 두 배로 늘릴 수 있습니다. 광섬유 통신 시스템의 용량. 이제 EDFA와 DWDM은 차세대 광섬유 통신 기술을 대표하는 고속 광섬유 통신 네트워크 개발의 주류가 되었습니다.
