Optimizacija pojačanja optičkog pojačala

EDFA je optičko pojačalo koje koristi dopirano optičko vlakno kao medij za pojačavanje optičkog signala. Signal koji treba pojačati i laser pumpe se multipleksiraju u dopirano vlakno, a signal se pojačava interakcijom sa doping ionima. EDFA je najpoznatije i najčešće korišćeno optičko pojačalo pogodno za optički prozor sa malim gubicima vlakana na bazi silicijum dioksida. 

Posebna privlačnost EDFA-a je njihova velika širina opsega pojačanja, koja je tipično desetine nanometara i stoga je zapravo više nego dovoljno da se pojačaju kanali podataka s najvećim brzinama podataka bez uvođenja bilo kakvih efekata sužavanja pojačanja. Jedan EDFA se može koristiti za istovremeno pojačavanje mnogih kanala podataka na različitim talasnim dužinama unutar područja pojačanja. Prije nego što su takvi pojačivači s vlaknima bili dostupni, nije postojala praktična metoda za pojačavanje svih kanala između dugih raspona vlakana optičke veze. Trebalo je podijeliti sve kanale podataka, detektirati i pojačati ih elektronski, optički ponovo poslati i ponovo ih kombinirati. Uvođenje optičkih pojačala je tako dovelo do enormnog smanjenja složenosti, uz odgovarajuće povećanje pouzdanosti. 

U WDM sistemima multipleksiranjem, tok kanala talasne dužine, posebno u režimima C i L opsega, može se istovremeno pojačati do željenog nivoa snage gde pojačanje bilo kog određenog kanala zavisi od talasne dužine signala, broja signala prisutnih u sistemu, snage ulaznog signala i njegovih presjeka apsorpcije i emisije.

Pojačalo vlakana dopiranog erbijumom (EDFA) je ključna komponenta u sistemima za višekanalni prijenos svjetlosnih valova na duge udaljenosti kao što je Multipleksiranje s podjelom valova (WDM). Jedna od poteškoća u implementaciji WDM sistema uključujući EDFA je to što EDFA spektar pojačanja zavisi od talasne dužine. U WDM sistemu, EDFA ne mora nužno da pojača talasnu dužinu kanala podjednako. EDFA u WDM sistemu se često traži da ima izjednačene spektre pojačanja kako bi se postigle ujednačene izlazne snage i sličan odnos signal-šum (SNR). Postoji nekoliko metoda u dizajniranju ravnog spektralnog pojačanja EDFA, kao što je kontrola dužine dopiranog vlakna i snage pumpe, pravilan odabir karakteristike optičkog zareznog filtera, korištenjem akusto-optičkog podesivog filtera i korištenjem nehomogeno proširenog medija za pojačanje. Ovaj rad postiže ravnomjernost dobitka EDFA kontrolom dužine dopiranog vlakna i snage pumpe za datu ulaznu snagu od -26dBm i željenu izlaznu snagu veću od 8dBm.