1550NM EDFA 파이버 앰프 : 광학 통신 네트워크의 주요 기술 및 향후 개발

현대의 광학 통신 시스템에서 장거리 전송에서 광 신호의 감쇠 문제를 극복하기 위해 광학 증폭기의 사용이 주류 기술이되었습니다. 그중 1550nm EDFA (Erbium Doped Fiber Amplifier)가 가장 일반적이며 널리 사용되는 것입니다. 1550nm 파장은 광섬유 통신의 저 손실 창에 있기 때문에 EDFA 기술은 신호 전송 거리를 크게 증가시키고 광학 통신 네트워크에서 핵심 장치가 될 수 있습니다.
EDFA는 Erbium Doped Fiber (EDF)를 기반으로 한 광 증폭기입니다. 그것의 핵심 작업 원리는 펌프 레이저를 통해 Erbium-doped 이온을 자극하여 1550nm 파장 범위 내의 입력 광 신호를 증폭시키는 것입니다. 특정 프로세스는 다음과 같습니다.
펌프 여기 : EDFA는 일반적으로 980nm 또는 1480nm 펌프 레이저를 사용하여 에너지를 제공합니다.
에너지 수준 전이 : 펌프 광선은 에르 비움 도핑 된 이온을 흥분시켜 접지 상태에서 높은 에너지 수준으로 전환하고 여기 상태로 유지됩니다.
자극 된 방사선 증폭 : 입력 1550nm 신호 광이 에르 비움 도핑 된 섬유를 통과 할 때, 여기 에르 비움 도핑 된 이온은 자극 된 방사선에 의해 광자를 방출하여 신호광의 강도를 향상시키고 광학 신호 증폭을 달성합니다.
EDFA 의이 광학 증폭 메커니즘은 신호를 전기 신호로 변환 할 필요가 없으므로 높은 게인, 저음 및 광대역 증폭의 장점이 있으며 대용량 광학 통신 시스템에 매우 적합합니다.
높은 게인 및 높은 포화 출력 전력
EDFA는 1550nm 파장 범위 (일반적으로 최대 20-40dB)에서 높은 이득을 제공하며 장거리 광섬유 전송의 손실을 효과적으로 보상 할 수 있습니다.
출력 전력은 일반적으로 10dBm에서 30dBm에 도달 할 수 있으며, 이는 다양한 광 네트워크 응용 프로그램에 적합합니다.
저음 인물 (NF)
Erbium-doped 이온의 자극 된 방출 특성으로 인해 EDFA는 저음 수치가 적으며 (일반적인 값은 약 4.5-6dB) 광학 신호의 품질을 유지하는 데 도움이됩니다.
광대역 증폭
획득 대역폭 1550nm EDFA 광학 증폭기 일반적으로 1530NM-1565NM (C BAND) 또는 1570NM-1605NM (L BAND)을 포함 할 수 있으며, 이는 WDM (파장 디비전 다중화) 시스템에 적합하여 다중 파장 신호의 동시 증폭을 달성합니다.
모든 광학 증폭, 광전 전환이 필요하지 않습니다
EDFA는 광학 신호를 전기 신호로 변환하지 않고 개조하지 않고 광학 신호를 직접 증폭시켜 시스템 복잡성과 전력 소비를 줄이고 전송 효율을 향상시킬 수 있습니다.

높은 신뢰성과 유지 보수 비용이 낮습니다
EDFA는 광섬유를 게인 매체로 사용하고 내부에 복잡한 전자 증폭 성분이 없기 때문에 긴 수명과 높은 안정성을 가지며 장거리 광섬유 통신 시스템에서 널리 사용됩니다.
1. 장거리 광섬유 통신
광섬유 통신 시스템에서, 전송 중 광섬유 손실로 인해 신호가 감쇠됩니다. EDFA는 섬유 트렁크 라인에서 릴레이 증폭기로 사용될 수 있으며, 신호는 손실없이 수백 또는 수천 킬로미터를 전송할 수 있으며 다음과 널리 사용됩니다.
백본 네트워크
대도시 지역 네트워크 (MAN) 및 WAN (Wide Area Network)
잠수함 케이블 통신 시스템
2. DWDM (조밀 한 파장 분할 다중화) 시스템
DWDM (조밀 한 파장 분할 멀티플렉싱) 기술은 동일한 광섬유에서 다중 파장 신호를 전송하여 광섬유의 이용률을 향상시킬 수있게합니다. EDFA는 C 밴드 또는 L 대역에서 다중 파장 신호를 동시에 증폭시킬 수 있으며 DWDM 시스템의 핵심 장치입니다.
3. CATV (케이블 TV) 섬유 전송
FTTH (Fiber-to-the-Home) 및 CATV (Cable TV) 네트워크에서 1550nm EDFA는 신호 분포 증폭에 사용되어 여러 사용자 터미널을 지원하여 고품질 비디오, 오디오 및 데이터 신호를 수신합니다.
4. LIDAR 및 광섬유 감지
EDFA는 LIDAR 및 광섬유 감지 시스템에서도 장거리 감지 및 고정밀 측정을위한 강력한 광학 증폭 기능을 제공하기 위해 사용됩니다.
광학 통신 기술의 지속적인 개발로 1550nm EDFA는 고위 성능, 낮은 전력 소비 및보다 지능적인 방향을 향해 발전하고 있습니다.
보다 효율적인 펌핑 기술
더 높은 전력 980NM 펌프 레이저를 사용하여 증폭 효율을 향상시키고 전력 소비를 줄입니다.
고급 펌프 관리 알고리즘과 결합하여보다 정확한 전력 제어를 달성 할 수 있습니다.
광대역 증폭 기능
앞으로 EDFA는 게인 대역폭을 더욱 확장하여 대용량 DWDM 시스템을 지원하고 광섬유 통신의 처리량을 향상시킬 것입니다.
통합 및 소형화
광전자 통합 칩 (PIC)과 결합하여 데이터 센터 및 차세대 광학 네트워크의 요구를 충족시키기 위해보다 컴팩트하고 통합 된 EDFA가 개발되었습니다.
지능형 관리 및 원격 모니터링
AI 및 지능형 모니터링 시스템을 채택하여 실시간 전력 규제 및 결함 진단을 실현하고 네트워크 운영 효율성을 향상시킵니다.
광학 통신 시스템의 핵심 장비로서 1550nm EDFA 섬유 증폭기는 장거리 광섬유 통신, DWDM 시스템, CATV 네트워크 및 광섬유 감지에서 높은 게인, 저음 및 광대역 증폭 특성으로 중요한 역할을합니다. 광학 통신에 대한 수요가 계속 증가함에 따라 EDFA 기술도 발전하고 있습니다. 앞으로는 더 큰 효율성, 인텔리전스 및 통합 방향으로 발전하여 글로벌 광학 네트워크 개발을 강력하게 지원할 것입니다 .