Mae DWDM yn dechnoleg trawsyrru mewn cyfathrebu ffibr optegol. Mae'n defnyddio un ffibr optegol i drosglwyddo signalau cludwr optegol lluosog o donfeddi gwahanol ar yr un pryd, ac yn rhannu'r ystod tonfedd a ddefnyddir gan y ffibr optegol yn sawl sianel. Mae'r sianel yn trosglwyddo signalau optegol. Felly, mae DWDM wedi gwella gallu trosglwyddo'r system gyfathrebu optegol yn fawr. Ymddangosiad mwyhadur ffibr dop Erbium (EDFA) yn gwneud trosglwyddiad signal optegol DWDM ymhellach.
1. Cyflwyniad i egwyddor EDFA
Elfen brin o bridd yw erbium (Er). Wrth wneud ffibr optegol, ychwanegir cyfran benodol o elfen erbium i ffurfio ffibr optegol dop erbium, sy'n cael effaith ymhelaethu. Mae gan ïonau erbium dair lefel egni gweithio: E1, E2 ac E3. Yn eu plith, E1 sydd â'r lefel ynni isaf ac fe'i gelwir yn gyflwr y ddaear; E2 yw'r cyflwr metasefydlog; Mae gan E3 y lefel egni uchaf ac mae'n dod yn gyflwr cyffrous. Yn achos peidio â chael eich cyffroi gan unrhyw olau, mae ar y lefel egni isaf E1. Pan ddefnyddir laser y ffynhonnell golau pwmpio i gyffroi'r ffibr dop erbium yn barhaus, bydd y gronynnau yn y cyflwr daear yn neidio i lefel egni uwch pan fyddant yn ennill ynni. Os yw'n trosglwyddo o E1 i E3, gan fod y gronyn yn ansefydlog ar lefel egni E3, bydd yn trosglwyddo'n gyflym i'r lefel egni fetasefydlog heb ymbelydredd, ac mae bywyd y gronyn ar y lefel egni hon yn gymharol hir, oherwydd y pwmp ffynhonnell golau Gyda excitation parhaus, bydd nifer y gronynnau ar y lefel ynni E2 yn parhau i gynyddu, tra bydd nifer y gronynnau ar lefel ynni E1 yn gostwng. Pan fydd egni ffoton y signal optegol mewnbwn yn union gyfartal â'r gwahaniaeth lefel egni rhwng E2 ac E1, mae'r gronynnau yn y cyflwr metasefydlog yn trosglwyddo i'r cyflwr daear ar ffurf ymbelydredd ysgogol, ac yn pelydru'r un ffotonau â'r ffotonau yn y signal optegol mewnbwn, a thrwy hynny gynyddu nifer y ffotonau yn fawr, gan wneud i'r golau signal mewnbwn ddod yn allbwn cryf yn y ffibr doped erbium Mae'r signal optegol yn sylweddoli ymhelaethu uniongyrchol ar olau.
Wrth gwrs, mae gan hyn hefyd ofynion penodol ar donfedd gweithio'r ffynhonnell golau pwmp. Mae'r ffigur uchod yn dangos sbectrwm amsugno ïonau erbium, a gellir gweld bod bandiau amsugno ar donfeddi o 650nm, 800nm, 980nm, a 1480nm, a gellir eu defnyddio yn y bandiau amledd hyn. Fe'i hystyrir yn donfedd gweithio ffynhonnell golau pwmp EDFA. Fodd bynnag, ar ôl cymharu ffactorau megis effeithlonrwydd, mae laserau lled-ddargludyddion 980nm a 1480nm yn fwy addas fel ffynonellau golau pwmpio ar gyferEDFA. O'i gymharu â 1480nm, mae gan 980nm gynnydd uchel a sŵn isel, ac ar hyn o bryd dyma'r donfedd pwmpio a ffefrir ar gyfer mwyhaduron ffibr. Mae yna lawer o fathau o ddulliau pwmpio a ddefnyddir yn EDFA. Fe'i enwir yn bennaf a yw'r allbwn ynni o'r ffynhonnell golau pwmp yn cael ei chwistrellu i'r ffibr doped erbium i'r un cyfeiriad â'r egni signal optegol mewnbwn. Gellir ei rannu'n bwmpio ymlaen a phwmpio yn ôl. ffordd, a ffordd bwmpio dwy ffordd.
Mae gan y dull pwmpio deugyfeiriadol fanteision pwmpio ymlaen a phwmpio gwrthdro, felly gall y dull hwn nid yn unig wneud y golau pwmp wedi'i ddosbarthu'n gyfartal yn y ffibr optegol, ond hefyd o safbwynt pŵer allbwn, pŵer allbwn pwmpio sengl yw 14dBm, a pŵer allbwn pwmpio deugyfeiriadol yw 14dBm. Gall y pwmp gyrraedd l 7dBm. Ar ben hynny, pwmpio deugyfeiriadol sydd â'r effeithlonrwydd ymhelaethu gorau, a phwmpio cydgyfeiriol sydd â'r sŵn isaf.
2. Cymhwyso EDFA yn y system DWDM
2.1. Defnyddir EDFA fel rhag-fwyhadur
Ar ddiwedd derbyn amlblecsio rhaniad tonfedd, er mwyn gwneud iawn am golled mewnosod y demultiplexer a'r gostyngiad mewn sensitifrwydd derbynnydd oherwydd y cynnydd yn y gyfradd, rhaid ffurfweddu rhagamlyddydd optegol sŵn isel cyn y demultiplexer. Ar y diwedd derbyn, defnyddir EDFA fel rhag-fwyhadur ar gyfer PIN ac APD. Pan fo cyfradd y sianel mor uchel â 2.5Gbit yr eiliad, o'i gymharu â dim preamplifier optegol, gellir cynyddu sensitifrwydd y derbynnydd tua 10 gwaith.
2.2. Defnyddir EDFA fel mwyhadur atgyfnerthu
Defnyddir EDFA fel mwyhadur atgyfnerthu, sydd â manteision pŵer allbwn mawr, allbwn sefydlog, sŵn isel, band amlder cynnydd eang, a monitro hawdd. Fe'i gosodir wrth y trosglwyddydd optegol i chwyddo signal y trosglwyddydd optegol yn uniongyrchol. Gellir defnyddio mwyhaduron pŵer ar eu pen eu hunain neu mewn cyfuniad. Ar ôl cael ei chwyddo gan EDFA, gellir cynyddu pŵer allbwn y diwedd anfon tua gorchymyn maint, sy'n gwella'n fawr y pŵer sy'n mynd i mewn i'r ffibr.
2.3. Defnyddir EDFA fel mwyhadur llinell
Mewn systemau cyfathrebu optegol, mae gwasgariad a cholled yn cyfyngu ar bellter a chynhwysedd cyfathrebu. Er mwyn lleihau dylanwad gwasgariad, gellir perfformio iawndal gwasgariad. Ar ôl ychwanegu'r ffibr digolledu gwasgariad, mae'r gwanhad mewnosod yn cynyddu'n sylweddol, felly mae'n rhaid gwneud iawn am y gwanhad mewnosod gyda mwyhadur optegol. DefnyddioEDFAfel mwyhadur llinell gall gynyddu'r pellter adfywio yn sylweddol, a gall hefyd ddisodli ailadroddwyr optegol drud.
3. Casgliad
Mae DWDM yn ddull amlblecsio arbennig yn y system cyfathrebu ffibr optegol. Gall y dull hwn wneud defnydd llawn o ardal colled isel eang y ffibr optegol, a gall ddyblu'r cynnydd yn hawdd heb newid y llinellau cyfathrebu ffibr optegol presennol. Gallu systemau cyfathrebu ffibr optig. Nawr mae EDFA a DWDM wedi dod yn brif ffrwd datblygiad rhwydwaith cyfathrebu ffibr optegol cyflym, gan gynrychioli cenhedlaeth newydd o dechnoleg cyfathrebu ffibr optegol.
