在海底光缆通信系统中,光放大器实现信号全光放大,用来补偿信号光功率在光缆链路传输损耗,以延长系统通信距离。根据光放大器增益介质和结构的不同,海底光缆通信系统中使用的光放大器可分为EDFA、RFA和ROPA。各种光放大器选型要求如下:
(1)EDFA
海底光缆通信系统中,EDFA设备采用本地泵浦激励掺铒光纤进行信号放大。根据在系统中的应用位置和功能,EDFA可分为功率放大器和前置放大器。
表4-14 80/160波WDM海底光缆通信系统通路标称中心频率及波长
EDFA功率放大器用在光发射机之后以提高其信号功率电平,主要技术要求如下:
1)工作波长范围:1528~1565nm;
2)噪声系数:小于7dB;
3)输入反射系数:小于-40dB;
4)输出反射系数:小于-40dB;
5)最大总输出功率:17dBm(单波)/20dBm(40波)/23dBm(80波);
6)增益平坦度:小于2dB;
7)多通路增益斜度:小于2dB/dB;
8)最大差分群时延:小于0.5ps;
9)偏振相关损耗:小于0.5dB。
EDFA前置放大器用在光接收机之前以改善其接收灵敏度,主要技术要求如下:
1)工作波长范围:1528~1565nm;
2)噪声系数:小于5.5dB;
3)输入反射系数:小于-40dB;
4)输出反射系数:小于-40dB;
5)信号增益:大于20dB;
6)增益平坦度:小于2dB;
7)多通路增益斜度:小于2dB/dB;
8)最大差分群时延:小于0.5ps;
9)偏振相关损耗:小于0.5dB。
(2)RFA(www.xing528.com)
海底光缆通信系统中,RFA设备基于传输光纤中的受激拉曼散射效应,以传输光纤本身作为增益介质,在拉曼泵浦源的作用下,使得信号在整个传输线路上得到放大。RFA的主要技术要求如下:
1)增益介质:传输光纤;
2)泵浦波长:1400~1500nm;
3)信号波长:1528~1565nm;
4)开关增益:大于10dB;
5)信号光插入损耗:小于1.2dB;
6)等效噪声指数:小于0.5dB;
(3)ROPA
海底光缆通信系统中,ROPA设备采用远地泵浦激励海底传输光缆线路中的增益介质单元进行信号放大,由远程泵浦源和海底增益模块两部分组成。根据在系统中的应用位置和功能,ROPA可分为功率放大器和前置放大器。
ROPA功率放大器的主要技术要求如下:
1)远程泵浦源波长:1370~1500nm;
2)远程泵浦源输出端回损:大于40dB;
3)海底增益模块工作波长范围:1528~1565nm;
4)海底增益模块噪声系数:小于7dB;
5)海底增益模块最大总输出功率:14dBm;
6)海底增益模块增益平坦度:小于2dB。
ROPA前置放大器主要技术要求如下:
1)远程泵浦源波长:1370~1500nm;
2)远程泵浦源输出端回损:大于40dB;
3)海底增益模块工作波长范围:1528~1565nm;
4)海底增益模块噪声系数:小于6dB;
5)海底增益模块信号增益:大于15dB;
6)海底增益模块增益平坦度:小于2dB。
RFA具有低噪声、宽带平坦增益等优良特性,RFA与EDFA、ROPA配合使用可以改善传输OSNR性能,抑制光纤非线性效应,提升传输距离。RFA的性能如增益效率、有效噪声指数取决于系统结构、泵浦波长和所用光纤的特性,需根据具体应用环境进行优化。
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