混合拉曼/掺铒光纤放大器
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1、 掺铒光纤放大器(EDFA),经多次级联,由于自发辐射噪声的积累,会大大降低系统的信噪比,从而限制了系统的传输容量和传输距离。拉曼光纤放大器(RFA)是基于光纤受激拉曼散射(SRS)效应,研究和应用的新型光纤放大器,被认为是新一代高速DWDM光纤超长通信骨干网的核心技术之一。与掺铒光 纤放大器相比,拉曼放大器具有更低的噪声指数、更大的增益带宽、灵活的增益谱区和温度稳定性好等优点。它是目前唯一能在1300~1600nm这么宽的光 谱上进行放大的光器件。
2、掺铒光纤放大器的增益介质是掺铒光纤EDF,它是一个分立式放大器,信号光只有进入EDFA才能放大。分布式拉曼放大器是利用信号光本身传输的普通 光纤(SMF-28)作增益介质,它的增益区分布在离输出端约50Km以上的很长的传输光纤中,即信号光在远未到达传输光纤的输出端前就获得放大。此特点 构成了拉曼放大器对信号光的分布式放大,有利于实现长距离的无中继传输和远程泵浦。
3、光纤拉曼放大器的低噪声指数,表现出以下极具潜力的优越特性:
① 在普通单模光纤(G.652)中,采用分布式拉曼放大器,可降低有效跨距损耗5.5dB(典型值)。同比采用EDFA,相当于有效跨距长度缩短25Km, (损耗按0.22dB/Km计算)。这对于光纤CATV系统,降低入纤光功率,减弱光纤非线性效应(SBS)的危害,具有非常积极的作用。
② 在OSNR演化计算中,上述有效跨距损耗的降低,通常被归结于光放大器噪声指数的降低。分布式后向泵浦拉曼放大器的等效噪声指数一般为0dB,典型值为0 ~ -2dB。这对提高单跨段长度,增加系统OSNR预算和传输距离等方面,均具有显著的优势。
4、拉曼放大器也有它的缺陷,增益比较低,在实际系统应用中不会超过16dB。而EDFA虽然在噪声系数上不如拉曼放大器,但小信号增益可以超过 30dB。因此,在系统实际应用中,常将拉曼放大器与EDFA结合在一起使用。将两者组合在一起的混合式拉曼放大器是一种理想的应用形式。
当一个后置的EDFA(假如GP=10dB,NF=5.5dB),和一个前置的分布式拉曼放大器RFA(假如GP=10dB,NF=-0.5dB),组合一起使用,可得到混合拉曼放大器(Raman+EDFA)的增益GP=20dB,噪声系数NF=0.96dB。
5、筱晓光子技术有限公司的MPFA5000是将RFA和EDFA合理地整合在一起,从而获得更平坦的增益谱和更高的光信噪比(OSNR)。采用MPFA5000可延长无中继段距离30~50Km,改善系统CNR4.5~6dB。
产品特点
完善的激光APC、AGC、ATC控制,保证激光器的长寿命工作
噪声系数低,增益平坦
采用世界最著名的日本FiTel拉曼泵浦激光器
多种拉曼开关增益和EDFA输出功率可供选择,可适用不同的网络
结构优化,使用方便
主要应用
光纤CATV系统,不方便建立中继站的超长干线
中继段跨距>60Km
单跨距长度>80Km
DWDM超长干线光缆传输系统
注意事项
① 掺铒光纤放大器(EDFA)的输入端,无光功率输出。而分布式光纤拉曼放大器是采用后向泵浦,光纤输入端有高功率的泵浦光输出。在安装使用时,在输入端和输出端未接好光纤连接器前,不得加电开机。如要调整或更换输入、输出连接器,必须先断电、关机!以防止高能量的激光对工程和维护人员造成伤害。
② 与光纤拉曼放大器连接的附近光纤连接器和光纤熔接点,会吸收高能量的泵浦光功率,并产生后向散射,劣化信号质量。对这些连接器和熔接点的质量有很高的要求,以尽量减少反射和损耗对拉曼增益机制的影响。
技术指标
性能 | Min | Typ | Max | 补充 |
光 学 特 性 | 工作波长 | (nm) | 1528 | | 1563 | MPFA5000 C-Band |
泵浦光功率 | (mW) | 400 | | | |
拉曼开关增益 | (dB) | 5.5 | 6 | 7 | MPFA5206 |
7 | 8 | 9 | MPFA5208 |
9 | 10 | 11 | MPFA5210 |
11 | 12 | 13 | MPFA5212 |
13 | 14 | 15 | MPFA5214 |
15 | 16 | 16.5 | MPFA5216 |
EDFA增益 | (dB) | 10 | | | |
EDFA输出光功率 | (dB) | 13 | | | 可由用户订制 |
增益平坦度 | (dB) | | 1.0 | | 带GFF |
| 2.0 | | 不带 GFF |
噪声系数 | (dB) | | | 4.5 | |
偏振模式色散 | (ps) | | | 0.2 | |
偏振相关增益 | (dB) | | | 0.4 | |
偏振相关损耗 | (dB) | | 0.1 | | |
通 用 特 性 | 工作电压 | (V) | 90 | | 250 | 可选-48VDC |
功耗 | (W) | | 30 | | |
工作温度 | (℃) | 0 | | 60 | |
储存温度 | (%) | -40 | | +85 | |
工作相对湿度 | (℃) | 5 | | 95 | |
尺寸 (W)×(D)×(H) | | 19×14.5×1.75 ( " ) 483×368×44 ( mm ) | 1U |
| 19×14.5×3.5 ( " ) 483×368×89 ( mm ) | 2U |
注:工作带宽,泵浦光功率和EDFA输出光功率可根据客户要求订制。
产品系列
型号 | 工作波长 (nm) | 增益平坦度 (dB) | 拉曼开关增益 (dB) |
MPFA5206-13 | 1528~1563 | <±2 | 6 (-0.5 ~ +1) |
MPFA5208-13 | 1528~1563 | <±2 | 8±1.0 |
MPFA5210-13 | 1528~1563 | <±2 | 10±1.0 |
MPFA5212-13 | 1528~1563 | <±2 | 12±1.0 |
MPFA5214-13 | 1528~1563 | <±2 | 14±1.0 |
MPFA5216-13 | 1528~1563 | <±2 | 16 (-1 ~ +0.5) |
MPFA5206-13/F | 1528~1563 | <±1.0 | 6 (-0.5 ~ +1) |
MPFA5208-13/F | 1528~1563 | <±1.0 | 8±1.0 |
MPFA5210-13/F | 1528~1563 | <±1.0 | 10±1.0 |
MPFA5212-13/F | 1528~1563 | <±1.0 | 12±1.0 |
MPFA5214-13/F | 1528~1563 | <±1.0 | 14±1.0 |
MPFA5216-13/F | 1528~1563 | <±1.0 | 16 (-1 ~ +0.5) |
注:1、拉曼放大器为反相泵浦。
2、EDFA为低噪声前置放大器(PA)。
3、PA(EDFA)的输出光功率可按用户要求订制。
4、F型,内置增益平坦滤波器GFF。