Amplificador de fibra dopada (O representante típico: EDFA) O amplificador de fibra dopada com érbio (EDFA) é o amplificador de fibra ótica mais utilizado, principalmente fabricado com fibra dopada com érbio (EDF), fonte de luz da bomba, acopladores ópticos, isoladores ópticos, ópticos filtros e outros componentes. Entre eles, um traço de impureza na forma de um íon de érbio trivalente é inserido no núcleo de sílica da fibra óptica para alterar suas propriedades ópticas e permitir a amplificação do sinal.
Princípio de funcionamento O princípio de funcionamento do EDFA é usar as fontes de luz da bomba, que geralmente têm um comprimento de onda em torno de 980 nm e às vezes em torno de 1450 nm, excitam os íons de érbio (Er3 +) no estado 4I13 / 2 (no caso do 980- nm bombeando via 4I11 / 2), de onde eles podem amplificar a luz na região de comprimento de onda de 1,5 μm via emissão estimulada de volta ao coletor de estado fundamental 4I15 / 2.
Vantagens e desvantagens das vantagens do EDFA • O EDFA possui alta utilização de energia da bomba (> 50%) • Amplifica direta e simultaneamente uma ampla faixa de comprimento de onda (> 80nm) na região de 1550nm, com um ganho relativamente plano • O nivelamento pode ser melhorado pelo nivelamento do ganho filtros ópticos • Ganho acima de 50 dB • Baixo nível de ruído adequado para aplicações de longo curso Desvantagens • O tamanho do EDFA não é pequeno • Não pode ser integrado a outros dispositivos semicondutores
Amplificador de fibra Raman (FRA) O amplificador de fibra Raman (FRA) também é um amplificador óptico relativamente maduro. Em uma FRA, o sinal óptico é amplificado devido à dispersão Raman estimulada (SRS). Em geral, a lata de FRA é dividida em tipo agrupado chamado LRA e tipo distribuído chamado DRA. O meio de ganho de fibra do primeiro geralmente fica a 10 km. Além disso, requer maior potência da bomba, geralmente de algumas a uma dúzia de watts, que podem produzir 40 dB ou até mais. É usado principalmente para amplificar a banda do sinal óptico que o EDFA não pode satisfazer. O meio de ganho de fibra do DRA geralmente é maior que o LRA, geralmente por dezenas de quilômetros, enquanto a energia da fonte da bomba cai para centenas de megawatts. É usado principalmente no sistema de comunicação DWDM, ajudando o EDFA a melhorar o desempenho do sistema, inibindo o efeito não linear,
Princípio de funcionamento O princípio da FRA baseia-se no efeito Dispersão Raman estimulada (SRS). O meio de ganho é de fibra óptica não dopada. A energia é transferida para o sinal óptico por um processo óptico não linear conhecido como efeito Raman. Um fóton incidente excita um elétron para o estado virtual e a emissão estimulada ocorre quando o elétron des-excita até o estado vibracional da molécula de vidro. O deslocamento de Stokes correspondente à energia própria de um fônon é de aproximadamente 13,2 THz para todas as fibras ópticas.
Vantagens e desvantagens das vantagens da FRA • Possível amplificação de comprimento de onda variável • Compatível com fibra SM instalada • Pode ser usado para estender EDFAs • Pode resultar em uma potência média mais baixa em um intervalo, boa para menor diafonia • É possível uma operação muito em banda larga Desvantagens • Alto requisitos de energia da bomba, os lasers de alta potência da bomba chegaram recentemente • É necessário um controle sofisticado do ganho • O ruído também é um problema
