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EDFA与WDM基础  

2007-06-07 23:19:53|  分类: 光通信 |  标签: |举报 |字号 订阅

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     EDFA在光纤通信系统中的主要作用是延长中继距离,当它与波分复用技术结合使用时(主要应用于C,L波段),可实现超大容量、超长距离的传输。目前,EDFA在DWDM系统中的应用已比较成熟,在C波段可实现16,32或更多波长系统的放大。EDFA的应用形式主要有前置放大器、发射机功率放大器和光中继器。

     EDFA的特点:工作波长与光纤最小损耗窗口一致,可在光纤通信中获得广泛应用;耦合效率高,易于光纤耦合连接,也可用熔接技术与传输光纤熔接在一起,损耗可降至0.1dB,熔接反射损耗也很小,不易自激;增益高,输出功率大,增益可达40dB,输出功率在单向泵浦时可达14dBm,双向泵浦时可达17~20dBm,噪声系数可 低至 3~4dB,串话也很小。EDFA也有缺陷,如波长固定只能放大1.55mm右的光波,光纤换用不同的介质时,铒离子能级也只能发生很小的变化,可调节的波长有限;增益带宽不平坦,在WDM系统中需要采用特殊的手段来进行增益谱补偿。

     EDFA从C波段( conventional band )1530~1560nm(常规的ED-FA)向L波段(long wavelength band)1570~1605nm发展,可采用掺铒氟化物光纤放大器(EDFFA),带宽可达75nm;采用碲化物EDFA,带宽可达76nm;采用增益位移掺铒光纤放大器(GS-EDFA),通过控制掺铒光纤的铒粒子数反转程度,可在1570~1600nm波段实现放大,它与普通的EDFA组合,可得到带宽约80nm的宽带放大器;采用覆盖C波段和L波段的超宽带光放大器(UWOA),可用带宽80nm,能在单根光纤上放大100多路波长信道;采用常规EDFA和扩带光纤放大器(EBFA)组成的基于掺铒光纤的双带光纤放大器(DBFA),工作波长为1528~1610nm;将局部平坦的EDFA与光纤拉曼放大器串联使用,可获得带宽高于100nm的超宽带增益平坦放大器;EDFA应具有动态增益平坦特性的小型化、集成化方向发展。

     目前电信网络中使用的波分系统的主流设备是32×10 Gbit/s、40×10 Gbit/s,全球实际敷设的DWDM 系统已经超过3 000个,而实用化系统的最大容量已经达到400 Gbit/s。在长距离传输系统中DWDM 已经得到广泛应用,系统通道已有128、160、176 等数目,总传输容量可以达到Tbit/s。设备商由过去的少数垄断发展到现在的百家争鸣,而且各具特色,使得宽带波分系统的市场供应相当繁荣。
     在商用波分产品中,包含L 波段应用的系统主要是指1.6 Tbit/s 系统,目前世界上实用化1.6 Tbit/s 长距离传输系统的设备供应商有多家。除了Alcatel、Lucent、Nortel、Siemens、NEC 等公司之外,在高容量长途光传输系统方面出现的一些新的设备,例如Corvis公司的3.2 Tbit/s 系统、Marconi 公司的SmartPhotoniX UPLx160 系统、Hitachi Telecom(USA) 公司的AMN 6100 等。
    1.6Tbit/s 的光传输设备均采用开放式机架结构,系统支持多速率接口,可以实现多业务,支持多种类型的组网方式,如2 纤或4 纤环。系统单通道的传输速率为10 Gbit/s,工作波段在C 波段和L 波段两个波段,在这两个波段范围内各分配80 波,共160 波(只有Ciena公司的1.6Tbit/s 系统只工作在C 波段,采用25 GHz 通道间隔技术)。系统支持多种光纤类型,采用带外FEC 设备(除Nortel 采用带内FEC)。一般采用MUX/DEMUX+Interleaver 技术。C 波段放大器主要采用传统的、技术比较成熟的EDFA,L 波段放大器,有的厂商采用了GS-EDFA(传输距离在1000km 左右),有的采用EDFA+Raman 放大器技术,使系统信噪比改善、传输距离增加(传输距离达到2000 km)。设备采用色散补偿模块进行色散补偿,有的设备采用目前比较看好的光孤子技术作为超长距离传输方面使用(如Marconi、Lucent 的1.6Tbit/s 系统,使传输距离增大到3000 km)。

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