Amplificador de fibra dopada (El representante típico: EDFA) El amplificador de fibra dopada con erbio (EDFA) es el amplificador de fibra óptica más utilizado, principalmente hecho de fibra dopada con erbio (EDF), fuente de luz de bomba, acopladores ópticos, aisladores ópticos, ópticos filtros y otros componentes. Entre ellos, se inserta un rastro de impureza en forma de ión de erbio trivalente en el núcleo de sílice de la fibra óptica para alterar sus propiedades ópticas y permitir la amplificación de la señal.
Principio de funcionamiento El principio de funcionamiento del EDFA es utilizar las fuentes de luz de la bomba, que a menudo tiene una longitud de onda de alrededor de 980 nm y, a veces, alrededor de 1450 nm, excita los iones de erbio (Er3 +) en el estado 4I13 / 2 (en el caso de 980- nm bombeo a través de 4I11 / 2), desde donde pueden amplificar la luz en la región de longitud de onda de 1.5 μm a través de la emisión estimulada de regreso al colector de estado fundamental 4I15 / 2.
Ventajas y desventajas de EDFA Ventajas • EDFA tiene una alta utilización de la potencia de la bomba (> 50%) • Amplifica directa y simultáneamente una banda de longitud de onda amplia (> 80 nm) en la región de 1550 nm, con una ganancia relativamente plana • La planeidad puede mejorarse mediante el aplanamiento de ganancia filtros ópticos • Ganancia superior a 50 dB • Figura de bajo nivel de ruido adecuada para aplicaciones de larga distancia Desventajas • El tamaño de EDFA no es pequeño • No se puede integrar con otros dispositivos semiconductores
Amplificador Fiber Raman (FRA) El amplificador Fiber Raman (FRA) también es un amplificador óptico relativamente maduro. En un FRA, la señal óptica se amplifica debido a la dispersión estimulada de Raman (SRS). En general, la lata FRA se divide en tipo agrupado llamado LRA y tipo distribuido llamado DRA. El medio de ganancia de fibra del primero está generalmente dentro de los 10 km. Además, requiere una mayor potencia de la bomba, generalmente en unos pocos a una docena de vatios que puede producir 40 dB o incluso más de ganancias. Se utiliza principalmente para amplificar la banda de señal óptica que EDFA no puede satisfacer. El medio de ganancia de fibra del DRA suele ser más largo que el LRA, generalmente durante decenas de kilómetros, mientras que la potencia de la fuente de la bomba se reduce a cientos de megavatios. Se utiliza principalmente en el sistema de comunicación DWDM, EDFA auxiliar para mejorar el rendimiento del sistema, inhibiendo el efecto no lineal,
Principio de funcionamiento El principio de FRA se basa en el efecto de dispersión estimulada de Raman (SRS). El medio de ganancia es fibra óptica sin dopar. La potencia se transfiere a la señal óptica mediante un proceso óptico no lineal conocido como efecto Raman. Un fotón incidente excita un electrón al estado virtual y la emisión estimulada ocurre cuando el electrón desexcita al estado vibratorio de la molécula de vidrio. El cambio de Stokes correspondiente a la energía propia de un fonón es de aproximadamente 13.2 THz para todas las fibras ópticas.
Ventajas y desventajas de las ventajas de FRA • Posible amplificación de longitud de onda variable • Compatible con fibra SM instalada • Puede usarse para extender EDFAs • Puede dar como resultado una potencia promedio más baja en un lapso, buena para una diafonía más baja • Puede ser posible una operación de banda muy ancha Desventajas • Alta requisitos de potencia de la bomba, los láseres de alta potencia de la bomba han llegado recientemente • Se necesita un control de ganancia sofisticado • El ruido también es un problema