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Arrière-plan
Français Alors que le modem câble, le xDSL et d'autres formes d'accès à large bande sont en plein essor ces dernières années, l'accès à la fibre optique jusqu'au domicile (FTTH) devient également progressivement un projet qui intéresse beaucoup les gens. Le FTTH réalisera à terme les « trois réseaux en un » de téléphone, de télévision par câble et d'Internet, lorsque la vitesse de transmission de données pourra être supérieure à 100 Mbps (200 fois plus rapide que l'accès Internet par ligne commutée couramment utilisé) et apportera aux foyers des films télévisés haute définition et un bureau en ligne rapide, etc. Le FTTH peut également résoudre des problèmes tels que la qualité des appels téléphoniques, la définition de la télévision, etc.
À l'échelle mondiale, la promotion de la FTTH en Corée du Sud et au Japon est entrée dans une phase de croissance rapide ; l'Amérique du Nord et l'Europe ont commencé à se développer, ce qui laisse entrevoir des perspectives optimistes ; la Chine, la Russie, l'Inde et l'Amérique du Sud suivent et accélèrent ce développement. Du point de vue de la FTTH, le potentiel de croissance du marché des communications optiques reste considérable.
Applications des amplificateurs optiques haute puissance
L'amplificateur optique haute puissance, élément fondamental des communications optiques modernes, est non seulement à l'origine des réseaux de communication tout optique longue distance et de grande capacité, mais joue également un rôle de plus en plus important dans l'extension et le développement constants des réseaux de fibre optique. Actuellement, les centraux téléphoniques doivent généralement installer plusieurs amplificateurs optiques pour couvrir une plus grande portée et un plus grand nombre d'utilisateurs. Prenons l'exemple de la télévision par câble : pour qu'un comté de taille moyenne puisse diffuser des signaux TV de premier niveau de haute qualité vers les villages et les villes, il faut généralement 4 à 8 amplificateurs optiques. Cependant, avec des amplificateurs optiques haute puissance, un seul suffit, ce qui permet de réduire considérablement les coûts.
Solutions d'amplificateurs optiques haute puissance
Solution traditionnelle utilisant la technologie EDFA
L'une des solutions pour les amplificateurs optiques haute puissance consiste à utiliser la technologie EDFA traditionnelle . Comme le montre la figure ci-dessous, le signal est amplifié lors de la première étape, puis divisé en plusieurs EDFA lors de la deuxième étape afin d'augmenter encore la puissance. La puissance ainsi augmentée peut alors être allouée.
Cette solution présente principalement quatre problèmes :
- L'adoption d'une structure à plusieurs niveaux rendra la structure optique très complexe et, en raison de l'adoption de plusieurs lasers dans la partie interne, le schéma de contrôle correspondant est très compliqué.
- Comme la structure multiniveau comporte un WDM entre les deux étages d'amplificateurs optiques, ce qui équivaut à apporter plus de perte d'insertion au chemin optique, le facteur de bruit des amplificateurs EDFA se détériorera.
- De plus, les EDFA traditionnels utilisent une technologie de pompage à cœur de fibre monomode, mais les lasers à pompage monomode haute puissance ont été considérablement limités en termes de technique et de coût.
- Le coût de l'ensemble des ensembles EDFA est très élevé et très coûteux.
Meilleure solution grâce à la technologie EYDFA
Cette technologie d'amplificateur ultra-haute puissance est une technologie de pompage de gaine multimode (EYDFA). Récemment développée, elle utilise une fibre à double gaine dopée aux ions Yb3+ et Er3+. Cette technologie résulte de la combinaison de nouvelles technologies, de nouveaux procédés et de nouveaux matériaux. Elle constitue la technologie de base des amplificateurs ultra-haute puissance et représente l'orientation de développement des technologies d'amplification optique. Alors que les amplificateurs EDFA traditionnels utilisent une technologie de pompage de gaine à fibre monomode pour atteindre une puissance de sortie plus élevée (jusqu'alors fortement limitée en termes de technique et de coût), la technologie de pompage de gaine multimode de l'amplificateur à fibre dopée Er/Yb (EYDFA) est la solution idéale pour les amplificateurs optiques à forte puissance de sortie. Voici une structure optique typique d'EYDFA.
Les principaux avantages de l’EYDFA sont les suivants :
- Comparée à la technologie de pompage par cœur de fibre monomode, la technologie de pompage par gaine multimode présente des avantages évidents. Elle consiste à alimenter la lumière de pompage par une fibre multimode à double gaine dont la section est des centaines, voire des milliers de fois supérieure à celle de la fibre monomode. Ainsi, à densité optique d'entrée égale, la technologie de pompage par gaine multimode peut accepter un débit d'entrée pompé des centaines, voire des milliers de fois supérieur à celui de la fibre monomode, permettant ainsi d'obtenir facilement une puissance de sortie élevée, voire ultra-élevée, pour les amplificateurs optiques.
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Peut être réalisé en utilisant une structure optique simple, donc la forme d'application est très simple (comme le montre la figure ci-dessous).
- Le coût global des pompes peut être considérablement réduit.
Les produits de type module amplificateur optique haute puissance de Fiber-Mart — la série FTTH-EYDFA sont caractérisés par une puissance de sortie élevée (17–26 dBm), un faible facteur de bruit (moins de 6 dB à 1550 nm, une puissance d'entrée de 5 dBm), une large gamme de longueurs d'onde de travail (1540–1565 nm), un contrôle flexible, une fiabilité élevée, etc. La puissance de sortie de l'amplificateur optique haute puissance approche les 32 dBm en laboratoire.
Conclusion
Comme on pouvait s'y attendre, les vastes applications des amplificateurs optiques à très haute puissance (EYDFA) auront un impact profond sur le développement de la communication optique, et ses perspectives de marché et son efficacité sur le plan économique et social constituent une bonne tendance.
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