Optiskā pastiprinātāja pastiprinājuma optimizācija

EDFA ir optiskais pastiprinātājs, kas optiskā signāla pastiprināšanai izmanto leģētu optisko šķiedru kā pastiprināšanas līdzekli. Pastiprināmais signāls un sūkņa lāzers tiek multipleksēti leģētajā šķiedrā, un signāls tiek pastiprināts, mijiedarbojoties ar dopinga joniem. EDFA ir vislabāk zināmais un visbiežāk izmantotais optiskais pastiprinātājs, kas piemērots silīcija šķiedras optiskajam logam ar zemu zudumu. 

Īpaša EDFA pievilcība ir to lielais pastiprinājuma joslas platums, kas parasti ir desmitiem nanometru, un tādējādi faktiski tas ir vairāk nekā pietiekami, lai pastiprinātu datu kanālus ar vislielāko datu pārraides ātrumu, neradot nekādas pastiprinājuma samazināšanās sekas. Vienu EDFA var izmantot, lai vienlaikus pastiprinātu daudzus datu kanālus dažādos viļņu garumos pastiprinājuma reģionā. Pirms bija pieejami šādi šķiedru pastiprinātāji, nebija praktiskas metodes visu kanālu pastiprināšanai starp optiskās šķiedras saites gariem šķiedru laidumiem. Bija jāsadala visi datu kanāli, tie elektroniski jāatklāj un jāpastiprina, optiski jāiesniedz atkārtoti un vēlreiz jāapvieno. Tādējādi šķiedru pastiprinātāju ieviešana ievērojami samazināja sarežģītību, kā arī attiecīgi palielināja uzticamību. 

WDM sistēmās, multipleksējot, viļņu garuma kanālu plūsma, īpaši C un L joslas režīmos, var vienlaicīgi pastiprināties līdz vēlamajam jaudas līmenim, kur jebkura konkrēta kanāla pastiprinājums ir atkarīgs no signāla viļņa garuma, sistēmā esošo signālu skaita, ieejas signāla jaudas un tā absorbcijas un emisijas šķērsgriezumi.

Pastiprinājuma saplacināts ar erbija leģētu šķiedru pastiprinātājs (EDFA) ir galvenais komponents tālsatiksmes daudzkanālu gaismas viļņu pārraides sistēmās, piemēram, viļņu garuma dalīšanas multipleksēšanā (WDM). Viena no grūtībām, ieviešot WDM sistēmu, tostarp EDFA, ir tāda, ka EDFA pastiprinājuma spektrs ir atkarīgs no viļņa garuma. WDM sistēmā EDFA ne vienmēr vienādi pastiprina kanālu viļņa garumu. EDFA WDM sistēmā bieži vien ir nepieciešams izlīdzināts pastiprinājuma spektrs, lai panāktu vienmērīgu izejas jaudu un līdzīgas signāla-trokšņa attiecības (SNR). Plakana spektrālā pastiprinājuma EDFA projektēšanai ir vairākas metodes, piemēram, kontrolējot leģētās šķiedras garumu un sūkņa jaudu, pareizi izvēloties optiskā iecirtuma filtra raksturlielumus, izmantojot akustiski-optisko noskaņojamo filtru un izmantojot nehomogēni paplašinātu pastiprinājuma vidi. Šis papīrs nodrošina EDFA pastiprinājuma līdzenumu, kontrolējot leģētās šķiedras garumu un sūkņa jaudu noteiktai ieejas jaudai -26 dBm un vēlamajai izejas jaudai, kas ir lielāka par 8 dBm.

Optiskā līniju sistēma