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EDFA 광 증폭기는 DWDM 링크의 어느 위치에 배치되든 신호 전력을 증폭하여 DWDM 시스템의 전송 거리를 늘릴 수 있습니다. 따라서 EDFA 증폭기는 장거리 DWDM 시스템에 이상적인 선택임이 분명합니다. 그렇다면 EDFA 증폭기는 DWDM 시스템 확장에 어떻게 활용될까요?
광 증폭기 기초
장거리 전송 시, 광섬유 감쇠, 연결 손실, 접합 손실 등으로 인한 신호 손실 때문에 광 신호는 중간 단계에서 여러 번 증폭되어야 합니다. 광 증폭기가 발명되기 전에는 광 신호를 먼저 전기 신호로 변환하고 증폭한 다음 다시 광 신호로 변환해야 했습니다. 이 과정은 매우 복잡하고 비용이 많이 들었습니다. 이후 신호를 직접 증폭할 수 있는 광 증폭기가 발명되면서 비용이 크게 절감되었고, 광섬유 기술에 혁명을 일으켰습니다. 광섬유 증폭기에는 EDFA, 라만 증폭기, 반도체 광 증폭기(SOA)의 세 가지 유형이 있습니다.
EDFA(에르븀 도핑 광섬유 증폭기) 원리
EDFA는 펌프 레이저(980nm 또는 1480nm)를 사용하여 전자를 더 높은 에너지 준위로 끌어올립니다. 신호 증폭은 유도 방출을 통해 동일한 신호 파장의 방출된 광자에 의해 이루어집니다.
에르븀 도핑 광섬유 증폭기(EDFA) 는 광섬유 신호를 증폭하는 장치입니다. 통신 분야 및 다양한 연구 분야에서 사용됩니다. EDFA는 에르븀이라는 물질로 "도핑"되어 있습니다. "도핑"이란 화학 원소를 사용하여 전자의 조작을 통해 원하는 결과를 얻도록 하는 과정을 의미합니다. EDFA는 최초로 성공적인 광 증폭기였으며, 1990년대 광섬유 네트워크의 급속한 구축에 중요한 역할을 했습니다.
EDFA의 증폭률 또는 증폭 범위는 증폭에 사용되는 광 파장 범위에 따라 결정되며, 도핑 이온의 분광학적 특성, 광섬유 유리 구조, 펌프 레이저의 파장 및 출력에 의해 좌우됩니다. 이온이 광섬유 유리 내부로 주입되면 에너지 준위가 넓어져 증폭 범위가 넓어지고, 파장 분할 다중화(WDM) 통신에 사용되는 광섬유 증폭기는 넓은 이득 대역폭을 갖게 됩니다. 이 단일 증폭기는 신호 파장이 증폭 범위 내에 있을 때 모든 광섬유 채널 신호에 사용할 수 있습니다. 광 절연 장치는 EDFA의 양쪽에 배치되어 다이오드 역할을 하며, 신호가 두 방향 이상으로 전파되는 것을 방지합니다.
EDFA 증폭기는 어떻게 작동하나요?
송신측에 배치 : 부스터 광 증폭기는 링크의 송신측에서 작동하여 집계된 광 입력 전력을 증폭함으로써 도달 거리를 확장합니다. 부스터 EDFA는 전송 전력 레벨을 향상시키거나 레이저와 광섬유 사이의 광 소자 손실을 보상하도록 설계되었습니다. 일반적으로 다중화기가 신호 채널을 감쇠시키는 DWDM 네트워크에서 사용됩니다. 부스터 광 증폭기는 높은 입력 전력, 높은 출력 전력 및 중간 정도의 광 이득을 특징으로 합니다.
중간 지점 배치: 아래 그림과 같이 EDFA 인라인 증폭기는 장거리 전송 링크의 임의의 중간 지점에 배치할 수 있습니다. 이러한 EDFA 광 증폭기는 낮은 입력 전력, 높은 출력 전력, 높은 광 이득 및 낮은 잡음 지수를 갖도록 설계되었으며, 일반적으로 주 광 링크의 두 링크 노드 사이에서 80~100km 간격으로 배치되어 광섬유 전송 및 기타 요인으로 인한 손실을 보상하고 광 신호 레벨을 잡음 레벨 이상으로 유지하는 데 사용됩니다.
수신단에 배치: DWDM 링크의 수신단에는 프리앰프가 사용됩니다. 프리앰프는 광 수신기 근처에 위치한 역다중화기에서 발생하는 손실을 보상하기 위해 광 신호를 증폭하는 데 사용됩니다. DWDM 링크의 수신단 앞에 배치되는 프리앰프는 초장거리 전송 시스템에서 광 검출이 이루어지기 전에 신호 레벨을 증폭하여 수신 감도를 향상시키는 역할을 합니다. 프리앰프는 중저전력 입력, 중전력 출력, 중이득의 특성을 가집니다.
결론
EDFA 광 증폭기는 부스터 광 증폭기, 인라인 증폭기 및 프리앰프로 활용되어 네트워크 성능을 최적화하고 전송 거리를 확장하는 데 기여합니다. 또한 전송 링크의 중간 지점에 인라인 증폭기로 설치하여 전송 링크의 광섬유 손실을 보상할 수 있습니다. 이는 현재 및 미래의 광 통신 시스템에 필요한 데이터 용량을 증가시키는 데 도움이 됩니다. Fiber-Mart에서 제공하는 광 증폭기는 모든 네트워크 세그먼트(액세스, 메트로, 지역 및 장거리)와 애플리케이션(통신, 케이블 및 기업)에 맞게 설계되었습니다. 문의 사항이 있으시면 언제든지 www.fiber-mart.com 또는 이메일 [email protected] 으로 연락 주시기 바랍니다.
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