すべての光リンクには電力バジェット、つまり信号が減衰によって電力マージンを使い果たす前に伝送できる距離の上限があります。このバジェットが尽きた場合、解決策はトランシーバーを追加したり、コネクタをより密にしたりすることではなく、増幅です。エルビウム添加光ファイバ増幅器（EDFA）は、複数の波長を同時に増幅し、それらを電気信号に変換し直すことなく、DWDMまたはFTTHネットワーク全体をより遠くまで伝送することを可能にします。
増幅方法を間違えた場合の代償
アンプは仕様書上ではどれも同じように見えるかもしれませんが、間違ったものを選ぶとネットワークの性能が静かに低下する可能性があります。故障モードは予測可能で、費用も高額になります。
· ゲインプロファイルが不適切だと、チャネル間で電力にばらつきが生じ、一部の波長は強く届く一方で、他の波長は必要な受信機の閾値を下回るという事態が発生します。
· 過剰雑音指数はカスケード接続された区間で蓄積され、アンプを追加するたびに長距離リンクの全体的な到達距離が短くなる。
· DWDMプラントにCATVグレードのアンプを組み込んでも、マルチチャンネルシステムが依存するゲイン平坦化機能や精密な制御モードは備わっていない。
エンジニアたちはその結果を目の当たりにする。断続的に障害が発生する回線、再設計なしでは拡張できないリンク、そして必要なサポート文書が付属していない交換用ハードウェアなどだ。
最もよくある間違いは、EDFAを単なる汎用品として扱うことです。EDFAは汎用品ではありません。動作帯域、アンプの位置、制御モードはすべて、特定の導入環境に適合している必要があり、サプライヤーは適切な適合性を指定できなければなりません。
技術仕様
EDFAを評価する際には、いくつかの重要なパラメータによって性能と互換性が決まります。動作帯域は通常、Cバンド（1528～1565 nm）またはLバンド（1570～1610 nm）をカバーします。ゲインは通常、アンプの種類に応じて12～40 dBの範囲で、出力電力は13～37 dBm以上（高出力CATVアプリケーションで使用されるエルビウム・イッテルビウム添加光ファイバーアンプ（EYDFA）の場合）です。一般的な雑音指数は4.5～6 dBです。マルチチャンネル環境の場合、これらのアンプは40チャンネル（100 GHz間隔）または80チャンネル（50 GHz間隔）などの標準的なチャンネルプランをサポートします。主要な制御モードには、AGC（自動ゲイン制御）、APC（自動電力制御）、およびACC（自動電流制御）があります。管理は通常、SNMP、RS-232、またはWebインターフェースを介して行われます。内蔵ポンプレーザーは、980 nm、1480 nm、またはその両方の波長で動作します。また、物理的な接続は、SC、LC、FC、STなどの様々なコネクタタイプに対応し、UPCまたはAPC仕上げが可能です。
アンプの配置
適切なEDFAを選定する際、まず考慮すべきはリンク内での設置場所です。設置場所によって、ゲイン、入力電力、雑音指数に関する要件が異なります。
ブースターアンプ（送信側）
ブースターは、送信機またはマルチプレクサの直後に配置されます。比較的高い入力電力を受け取り、それを増幅して強力な信号を光ファイバーに送り込みます。ブースターは、高い出力電力と適度なゲインを優先します。
インラインアンプ（ミッドスパン）
長距離リンクでは、スパン間にインラインアンプが設置されます。これは、先行するファイバーの減衰を補償すると同時に、ノイズの蓄積を十分に低く抑え、複数のカスケード接続されたスパン間で伝送距離を維持する役割を果たします。
プリアンプ（受信側）
プリアンプは、受信機またはデマルチプレクサの直前に配置されます。入力信号が小さい場合でも処理でき、非常に低い雑音指数で高いゲインを提供し、微弱な信号を復元することで、受信機が正確に信号を分離できるようにします。
ほとんどの選択問題を解決する3つの質問：
1. どのバンドを使用するか？ Cバンド（1528～1565 nm）は、DWDM伝送の標準的な主力バンドです。Lバンド（1570～1610 nm）は、Cバンドが枯渇した場合に容量を拡張します。アンプのバンドは、ネットワークに既に導入されている波長プランに合わせてください。
2. どの位置に配置するか？ブースター、インライン、またはプリアンプ。これにより、ゲインと入力電力の要件が決まります。ブースターは高入力に対応し、プリアンプは微弱な信号を増幅する必要があります。
3. 必要な出力電力と雑音指数はどれくらいですか？これらはリンクバジェットによって決まります。必要な出力電力はスパン損失を克服する必要があり、雑音指数はリンクが持続的にカスケード接続できるスパン数を決定します。
用途
DWDM伝送
DWDMシステムでは、EDFAはすべてのチャネルを同時に増幅するため、チャネルごとの再生は不要です。FiberMallのアンプは40チャネルおよび80チャネルのプランに対応しており、複雑な多波長システムに必要なゲイン平坦性と制御モードを備えています。
CATVおよびFTTH配信
CATVおよびFTTHネットワークでは、高出力のエルビウム・イッテルビウム共添加光ファイバ増幅器（EYDFA）がマルチポート分配を駆動します。その出力電力は、パッシブ光ネットワーク（PON）やケーブルプラント向けに、8、16、32、あるいはそれ以上のポートに給電できるよう拡張可能です。
長距離およびOTN区間
カスケード接続されたEDFAは、メトロ区間から長距離区間まで伝送距離を延長します。低雑音指数とゲイン安定性は、後続の増幅器による信号劣化の連鎖を防ぐ上で非常に重要です。
よくある質問
CバンドEDFAとLバンドEDFAの違いは何ですか？
CバンドEDFAは、DWDM伝送の標準伝送波長帯である1528～1565nm付近で動作します。Lバンドアンプは1570～1610nmをカバーし、Cバンドを超える追加容量を提供します。どちらを選択するかは、ネットワークの多重化／逆多重化装置および送受信機が現在どの波長を使用しているかによって決まります。
ブースターとプリアンプの違いは何ですか？
ブースターは送信側で強力な信号を増幅し、光ファイバーに送り込む役割を担い、高出力パワーを重視します。プリアンプは受信側で微弱な信号を復元し、高ゲインと低雑音指数を重視します。インラインアンプは中間位置に配置され、両方の要件のバランスを取ります。
必要なゲインと出力電力はどのように計算すればよいですか？
まずリンクバジェットから始めます。総スパン損失を計算し、次に利用可能な送信電力と受信感度を考慮に入れます。必要なゲインは減衰ギャップを埋めるものであり、出力電力は後続スパンの損失を十分にカバーする必要があります。FiberMallのエンジニアは、チャネルプランまたはスパン長テーブルを使用してこの計算を実行できます。
EDFAは長距離リンク向けにカスケード接続できますか？
はい。EDFAをカスケード接続することで伝送距離を複数のスパンに延長できますが、各アンプは光ノイズ（ASE）を発生させます。連続するスパンを有効活用するには、低ノイズ指数と安定したゲインが不可欠であり、そのためアンプのノイズ指数はゲインと同様に重要です。
どのような制御モードと管理オプションがサポートされていますか？
FiberMallのEDFAのほとんどは、自動利得制御（AGC）、自動電力制御（APC）、および自動電流制御（ACC）をサポートしています。ネットワーク管理は、機種に応じてSNMP、RS-232、またはWebインターフェースを介してアクセスできます。
EDFAは単一波長を増幅できるのか、それともDWDMのみを増幅できるのか？
EDFAは、単一波長から複数のチャネルまで、動作帯域内のあらゆる光信号を増幅します。シングルチャネルシステムとマルチチャネルシステムの両方で高い効果を発揮します。
