Bộ khuếch đại Raman vs EDFA, sự đánh đổi là gì?

Đối với khuếch đại ánh sáng cho các dòng sợi dài hơn, theo như tôi có thể nói, hai tùy chọn chính là bộ khuếch đại EDFA và Raman. Sự đánh đổi giữa loại này với loại khác là gì? Có khu vực nào mà bộ khuếch đại Raman rõ ràng tốt hơn không? Có phải đó chỉ là vấn đề của EDFA rẻ hơn và Bộ khuếch đại Raman có phạm vi tăng lớn hơn, hoặc có điều gì quan trọng hơn mà tôi đang thiếu?

(Đối với bộ khuếch đại sợi pha tạp EDFA = erbium. Nó hoạt động cơ bản như một buồng phát quang không có gương, vì vậy nó khuếch đại tín hiệu laser khi chúng đi qua sợi (thường là chế độ đơn). sợi chạy.)

Tôi nghĩ một lý do khác mà ai đó có thể sử dụng cái này hơn cái kia chỉ là chi phí.

EDFA thường rẻ hơn so với những gì tôi đã thấy, so với RAMAN.

Từ trang web MRV: "Chúng [RAMAN] cũng có tỷ lệ nhiễu tín hiệu quang tốt hơn các bộ khuếch đại EDFA." http://www.mrv.com/product/MRV-FD-OARM/

Có vẻ như hai công nghệ có thế mạnh khác nhau; Đang chờ người khác có câu trả lời của người thứ nhất, đây là cách tốt nhất tôi có thể tìm thấy:

Đánh giá hiệu năng của bộ khuếch đại quang EDFA, RAMAN và SOA cho các hệ thống WDM

trừu tượng
Trong bài báo này, các hệ thống WDM 10 Gbps ở 16, 32 và 64 kênh đã được nghiên cứu với các bộ khuếch đại EDFA, RAMAN và SOA và hiệu suất đã được so sánh dựa trên khoảng cách truyền và phân tán có và không có phi tuyến. Người ta chứng minh rằng khi độ phân tán là 2 ps / nm / km và số lượng kênh ít hơn, thì SOA cung cấp kết quả tốt hơn vì khi chúng ta tăng số lượng kênh, vấn đề bão hòa khuếch đại phát sinh do điều chế khuếch đại chéo, pha chéo điều chế và trộn bốn sóng. Khi độ phân tán được tăng từ 2 đến 10 ps / nm / km, EDFA cung cấp kết quả tốt hơn so với SOA về thuật ngữ BER và công suất đầu ra, nhưng nó cho thấy phổ tăng ích không đồng nhất.

Bộ khuếch đại sợi pha tạp (Đại diện điển hình: EDFA) Bộ khuếch đại sợi pha tạp Erbium (EDFA) là bộ khuếch đại sợi quang được sử dụng rộng rãi nhất, chủ yếu được làm từ sợi pha tạp Erbium (EDF), nguồn sáng bơm, bộ ghép quang, bộ cách ly quang, quang bộ lọc và các thành phần khác. Trong số đó, tạp chất vi lượng dưới dạng ion erbium hóa trị ba được đưa vào lõi silica của sợi quang để thay đổi tính chất quang học và cho phép khuếch đại tín hiệu.

WorkPrincipl Nguyên tắc làm việc của EDFA là sử dụng các nguồn sáng bơm, thường có bước sóng khoảng 980nm và đôi khi khoảng 1450nm, kích thích các ion erbium (Er3 +) vào trạng thái 4I13 / 2 (trong trường hợp 980- bơm nm qua 4I11 / 2), từ đó chúng có thể khuếch đại ánh sáng trong vùng bước sóng 1,5 viam thông qua phát xạ kích thích trở lại đa tạp trạng thái 4I15 / 2.

Ưu điểm & nhược điểm của EDFA Ưu điểm • EDFA có mức sử dụng công suất bơm cao (> 50%) • Khuếch đại trực tiếp và đồng thời một dải bước sóng rộng (> 80nm) trong vùng 1550nm, với mức tăng tương đối phẳng • Độ phẳng có thể được cải thiện bằng cách làm phẳng bộ lọc quang • Tăng vượt quá 50 dB • Độ nhiễu thấp phù hợp cho các ứng dụng đường dài Nhược điểm • Kích thước của EDFA không nhỏ • Không thể tích hợp với các deviec bán dẫn khác

Bộ khuếch đại sợi Raman (FRA) Bộ khuếch đại sợi Raman (FRA) cũng là một bộ khuếch đại quang tương đối trưởng thành. Trong FRA, tín hiệu quang được khuếch đại do tán xạ Raman kích thích (SRS). Nói chung, FRA có thể được chia thành loại gộp được gọi là LRA và loại phân tán được gọi là DRA. Các phương tiện truyền thông sợi đạt được trước đây là trong vòng 10 km. Ngoài ra, nó đòi hỏi công suất bơm cao hơn, thường trong một vài đến vài chục watt có thể tạo ra 40 dB hoặc thậm chí hơn mức tăng. Nó chủ yếu được sử dụng để khuếch đại dải tín hiệu quang mà EDFA không thể đáp ứng. Môi trường thu được chất xơ của DRA thường dài hơn LRA, thường là hàng chục km trong khi công suất nguồn bơm giảm xuống hàng trăm megawatt. Nó chủ yếu được sử dụng trong hệ thống truyền thông DWDM, hỗ trợ EDFA để cải thiện hiệu suất của hệ thống, ức chế hiệu ứng phi tuyến,

Nguyên lý làm việc Nguyên tắc của FRA dựa trên hiệu ứng tán xạ Raman kích thích (SRS). Môi trường khuếch đại là sợi quang không pha tạp. Công suất được truyền tới tín hiệu quang bằng một quá trình quang phi tuyến gọi là hiệu ứng Raman. Một photon tới kích thích một electron đến trạng thái ảo và sự phát xạ kích thích xảy ra khi electron khử kích thích xuống trạng thái rung động của phân tử thủy tinh. Sự dịch chuyển Stokes tương ứng với năng lượng bản địa của một phonon là khoảng 13,2 THz cho tất cả các sợi quang.

Ưu điểm & nhược điểm của FRA Ưu điểm • Có thể khuếch đại bước sóng thay đổi • Tương thích với sợi SM đã cài đặt • Có thể được sử dụng để mở rộng EDFA • Có thể dẫn đến công suất trung bình thấp hơn trong một nhịp, tốt cho nhiễu xuyên âm • Có thể hoạt động băng thông rộng rất bất lợi • Cao Yêu cầu về công suất bơm, laser công suất bơm cao chỉ mới xuất hiện gần đây • Cần kiểm soát mức tăng tinh vi • Tiếng ồn cũng là một vấn đề