Optisk forstærkerforstærkningsoptimering

EDFA er en optisk forstærker, der bruger en doteret optisk fiber som forstærkningsmedium til at forstærke et optisk signal. Signalet som skal forstærkes og en pumpelaser multiplekses ind i den dopede fiber, og signalet forstærkes gennem interaktion med dopingionerne. EDFA er den bedst kendte og mest anvendte optiske forstærker, der er velegnet til optisk vindue med lavt tab af silicabaseret fiber. 

En særlig attraktion ved EDFA'er er deres store forstærkningsbåndbredde, som typisk er titusvis af nanometer, og dermed er det faktisk mere end nok at forstærke datakanaler med de højeste datahastigheder uden at introducere nogen effekter af forstærkningsindsnævring. En enkelt EDFA kan bruges til samtidig forstærkning af mange datakanaler ved forskellige bølgelængder inden for forstærkningsområdet. Før sådanne fiberforstærkere var tilgængelige, var der ingen praktisk metode til at forstærke alle kanaler mellem lange fiberspænd i en fiberoptisk forbindelse. Man skulle opdele alle datakanaler, detektere og forstærke dem elektronisk, optisk genindsende og igen kombinere dem. Introduktionen af ​​fiberforstærkere medførte således en enorm reduktion af kompleksiteten, sammen med en tilsvarende forøgelse af pålideligheden. 

I WDM-systemer ved multipleksing kan en strøm af bølgelængdekanaler, især i C- og L-båndsregimer, samtidigt forstærke til det ønskede effektniveau, hvor forstærkningen af ​​en bestemt kanal er afhængig af signalbølgelængden, antallet af signaler, der er til stede i systemet, indgangssignalets effekt og dets absorptions- og emissionstværsnit.

Den forstærkede erbium-doterede fiberforstærker (EDFA) er en nøglekomponent i langdistance multikanal lysbølge transmissionssystemer såsom Wavelength Division Multiplexing (WDM). En vanskelighed ved at implementere et WDM-system inklusive EDFA'er er, at EDFA-forstærkningsspektret er bølgelængdeafhængigt. I et WDM-system forstærker EDFA ikke nødvendigvis bølgelængden af ​​kanalerne lige meget. EDFA i et WDM-system skal ofte have udlignede forstærkningsspektre for at opnå ensartede udgangseffekter og lignende signal-støjforhold (SNR). Der er flere metoder til at designe en flad spektral forstærkning EDFA, såsom ved at kontrollere den doterede fiberlængde og pumpeeffekten, korrekt valg af optisk notch-filters karakteristik, ved at bruge et akusto-optisk afstembart filter og ved at anvende et inhomogent udvidet forstærkningsmedium. Dette papir opnår forstærkningsfladhed af EDFA ved at kontrollere den doterede fiberlængde og pumpeeffekten for en given inputeffekt på -26dBm og den ønskede udgangseffekt på mere end 8dBm.