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Fondo
Mientras que el módem de cable, xDSL y otras formas de acceso de banda ancha están en auge en los últimos años, el acceso de fibra hasta el hogar (FTTH) también se está convirtiendo gradualmente en un proyecto que genera mucho interés en las personas. La FTTH eventualmente hará realidad las "tres redes en una" de teléfono, televisión por cable e Internet, cuando la velocidad de transmisión de datos pueda ser más de 100 Mbps (200 veces más rápido que el acceso a Internet por discado comúnmente utilizado) y brindará a los hogares películas de televisión de alta definición y una oficina en línea rápida, etc. FTTH también puede resolver problemas como la calidad de las llamadas telefónicas, la definición de la televisión, etc.
Desde la perspectiva mundial, la promoción de FTTH en Corea del Sur y Japón ha experimentado un rápido crecimiento; América del Norte y Europa han comenzado a impulsarse, lo que ofrece un panorama optimista; China, Rusia, India y Sudamérica siguen y aceleran este desarrollo. Desde la perspectiva de FTTH, el potencial de crecimiento del mercado de las comunicaciones ópticas sigue siendo muy grande.
Aplicaciones de amplificadores ópticos de alta potencia
Los amplificadores ópticos de alta potencia, uno de los dispositivos básicos de las comunicaciones ópticas modernas, no solo son la base de las redes de comunicación óptica de gran capacidad y larga distancia, sino que también desempeñan un papel cada vez más importante en la constante expansión de las redes de fibra óptica. Actualmente, las centrales telefónicas suelen necesitar instalar más de un amplificador óptico para cubrir un mayor alcance y un mayor número de usuarios. Por ejemplo, en el caso de la televisión por cable (CATV), si un condado mediano necesita enviar señales de televisión de alta calidad de primer nivel a pueblos y ciudades, generalmente necesita de 4 a 8 amplificadores ópticos. Sin embargo, si se utilizan amplificadores ópticos de alta potencia, basta con uno solo, lo que reduce considerablemente el coste.
Soluciones de amplificadores ópticos de alta potencia
Solución tradicional con tecnología EDFA
Una de las soluciones para amplificadores ópticos de alta potencia es utilizar la tecnología EDFA general tradicional . Como se muestra en la figura a continuación, la señal se amplifica en la primera etapa y luego se divide en varias EDFA en la segunda etapa para lograr un mayor aumento de potencia. La potencia aumentada puede finalmente asignarse.
Esta solución plantea principalmente cuatro problemas:
- La adopción de una estructura multinivel hará que la estructura óptica sea muy compleja y, debido a la adopción de múltiples láseres en la parte interna, el esquema de control correspondiente es muy complicado.
- Como la estructura multinivel tiene un WDM entre las dos etapas de los amplificadores ópticos, lo que equivale a generar más pérdida de inserción en la ruta óptica, la figura de ruido de los amplificadores EDFA se deteriorará.
- Además, los EDFA tradicionales utilizan tecnología de bombeo de núcleo de fibra monomodo, pero los láseres bombeados monomodo de alta potencia se han visto muy restringidos por cuestiones técnicas y de costo.
- El conjunto completo de EDFA tiene un coste muy elevado y es muy caro.
Mejor solución utilizando la tecnología EYDFA
Esta tecnología de amplificador de ultraalta potencia es una tecnología de bombeo de revestimiento multimodo (EYDFA), una tecnología recientemente desarrollada que utiliza fibra de doble revestimiento dopada con iones Yb3+ y Er3+. Esta tecnología resulta de la combinación de nuevas tecnologías, procesos y materiales. Es la tecnología fundamental de los amplificadores de ultraalta potencia y representa la dirección de desarrollo de las tecnologías de amplificadores ópticos. Mientras que los EDFA tradicionales utilizan la tecnología de bombeo de núcleo de fibra monomodo para lograr una mayor potencia de salida (que ha sido considerablemente limitada por sus características técnicas y de costo), la tecnología de bombeo de revestimiento multimodo del amplificador de fibra dopada con Er/Yb (EYDFA) es la mejor opción para amplificadores ópticos de alta potencia de salida. A continuación se muestra una estructura óptica típica de EYDFA.
Las principales ventajas de EYDFA son las siguientes:
- En comparación con la tecnología de bombeo de núcleo de fibra monomodo, la tecnología de bombeo de revestimiento multimodo presenta ventajas obvias. Esta tecnología consiste en introducir la luz de bombeo en la fibra multimodo de doble revestimiento, cuya sección transversal es cientos a miles de veces mayor que la de la fibra monomodo. Como resultado, con la misma densidad óptica de entrada, la tecnología de bombeo de revestimiento multimodo permite una entrada bombeada cientos a miles de veces mayor que la monomodo, lo que permite alcanzar fácilmente la alta o ultraalta potencia de salida de los amplificadores ópticos.
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Se puede realizar utilizando una estructura óptica simple, por lo que la forma de aplicación es muy sencilla (como se muestra en la figura siguiente).
- El coste total de las bombas se puede reducir considerablemente.
Los productos de tipo módulo amplificador óptico de alta potencia de Fiber-Mart, la serie FTTH-EYDFA, se caracterizan por una alta potencia de salida (17–26 dBm), baja figura de ruido (menos de 6 dB a 1550 nm, potencia de entrada de 5 dBm), amplio rango de longitud de onda de trabajo (1540–1565 nm), control flexible, alta confiabilidad, etc. La potencia de salida del amplificador óptico de alta potencia se acerca a los 32 dBm en el laboratorio.
Conclusión
Como era de esperar, las amplias aplicaciones de los amplificadores ópticos de potencia ultra alta (EYDFA) tendrán un profundo impacto en el desarrollo de la comunicación óptica, y su perspectiva de mercado y su efectividad para la economía y la sociedad presentan una buena tendencia.
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