Otimização de ganho de amplificador óptico

EDFA é um amplificador óptico que usa uma fibra óptica dopada como meio de ganho para amplificar um sinal óptico. O sinal a ser amplificado e um laser de bomba são multiplexados na fibra dopada, e o sinal é amplificado através da interação com os íons dopantes. O EDFA é o amplificador óptico mais conhecido e usado com mais frequência, adequado para janela óptica de baixa perda de fibra à base de sílica. 

Uma atração particular dos EDFAs é sua grande largura de banda de ganho, que normalmente é de dezenas de nanômetros e, portanto, é mais do que suficiente para amplificar canais de dados com as taxas de dados mais altas sem introduzir nenhum efeito de estreitamento de ganho. Um único EDFA pode ser usado para amplificar simultaneamente muitos canais de dados em diferentes comprimentos de onda dentro da região de ganho. Antes de tais amplificadores de fibra estarem disponíveis, não havia nenhum método prático para amplificar todos os canais entre longos trechos de fibra de um link de fibra óptica. Era preciso dividir todos os canais de dados, detectá-los e amplificá-los eletronicamente, reenviá-los opticamente e combiná-los novamente. A introdução de amplificadores de fibra trouxe assim uma enorme redução na complexidade, junto com um aumento correspondente na confiabilidade. 

Em sistemas WDM por multiplexação, um fluxo de canais de comprimento de onda particularmente em regimes de banda C e L pode amplificar simultaneamente para o nível de potência desejado, onde a amplificação de qualquer canal específico depende do comprimento de onda do sinal, do número de sinais presentes no sistema, as potências do sinal de entrada e suas seções transversais de absorção e emissão.

O amplificador de fibra dopada com érbio de ganho achatado (EDFA) é um componente chave em sistemas de transmissão de ondas luminosas multicanais de longa distância, como a multiplexação por divisão de comprimento de onda (WDM). Uma dificuldade na implementação de um sistema WDM incluindo EDFA é que o espectro de ganho EDFA é dependente do comprimento de onda. Em um sistema WDM, o EDFA não necessariamente amplifica igualmente o comprimento de onda dos canais. O EDFA em um sistema WDM geralmente precisa ter espectros de ganho equalizados para obter potências de saída uniformes e relações sinal-ruído (SNR) semelhantes. Existem vários métodos para projetar um EDFA de ganho espectral plano, como controlar o comprimento da fibra dopada e a potência da bomba, escolher adequadamente a característica do filtro notch óptico, usar um filtro sintonizável óptico-acústico e empregar um meio de ganho não homogêneo. Este artigo atinge o nivelamento do ganho de EDFA controlando o comprimento da fibra dopada e a potência da bomba para uma determinada potência de entrada de -26dBm e a potência de saída desejada de mais de 8dBm.

Sistema de Linha Óptica