Ein optischer Verstärker und ein optischer Repeater sind beides Geräte, die in optischen Kommunikationssystemen verwendet werden, aber sie erfüllen unterschiedliche Funktionen:
Optischer Verstärker:
Ein optischer Verstärker ist ein Gerät, das das optische Signal direkt verstärkt, ohne es in ein elektrisches Signal umzuwandeln. Es steigert die Leistung des optischen Signals, indem es die Emission von Photonen durch ein Verstärkungsmedium wie eine Erbium-dotierte Faser (EDF) oder einen optischen Halbleiterverstärker (SOA) stimuliert. Optische Verstärker werden typischerweise verwendet, um Signalverluste aufgrund von Faserdämpfung, Dispersion und anderen Beeinträchtigungen in optischen Kommunikationsverbindungen zu kompensieren. Sie verstärken das optische Signal über einen weiten Wellenlängenbereich und ermöglichen so längere Übertragungsstrecken und höhere Datenraten.
Repeater:
Ein optischer Repeater hingegen ist ein Gerät, das ein optisches Signal empfängt, es in ein elektrisches Signal umwandelt, es verarbeitet und regeneriert und das Signal dann als neues optisches Signal erneut überträgt. Repeater führen 3R-Funktionen aus:Neuverstärkung, Neuformung und Neutiming. Durch erneute Verstärkung werden Signalverluste kompensiert, durch erneutes Formen wird die ursprüngliche Signalform wiederhergestellt und Rauschen entfernt, während durch erneutes Timing das Signal mit dem ursprünglichen Takt synchronisiert wird. Repeater werden in optischen Fernkommunikationssystemen eingesetzt, um die durch Faserverlust, Dispersion und nichtlineare Beeinträchtigungen verursachten Einschränkungen zu überwinden. Durch die Regeneration des optischen Signals sorgen Repeater für eine zuverlässige Übertragung über große Entfernungen.
Hauptunterschiede zwischen optischen Verstärkern und Repeatern:
1. Funktionsweise:Optische Verstärker verstärken das optische Signal direkt ohne elektrische Umwandlung, während Repeater das optische Signal in ein elektrisches Signal umwandeln, es verarbeiten und es dann als neues optisches Signal regenerieren.
2. Signalverarbeitung:Optische Verstärker verstärken nur das Signal, während Repeater zusätzliche Verarbeitungen wie Neuformung und Neutiming durchführen.
3. Komplexität:Optische Verstärker sind im Vergleich zu Repeatern relativ einfachere Geräte, die elektrisch-optische und optisch-elektrische Umwandlungen sowie Signalverarbeitungsschaltungen erfordern.
4. Kosten und Stromverbrauch:Optische Verstärker sind im Allgemeinen kostengünstiger und energieeffizienter als Repeater.
Zusammenfassend lässt sich sagen, dass optische Verstärker für die Inline-Verstärkung optischer Signale zur Überwindung von Faserverlusten verwendet werden, während Repeater eine umfassendere Signalverarbeitung und -regeneration bieten, wodurch sie für längere Übertragungsentfernungen und anspruchsvollere optische Kommunikationsszenarien geeignet sind. Die Wahl zwischen optischen Verstärkern und Repeatern hängt von Faktoren wie der Übertragungsentfernung, den Anforderungen an die Signalqualität und Überlegungen zu den Systemkosten ab.
