Amplificatoare Optice

Introducere

Companiile telefonice si cele de telecomunicatii sunt obligate sa foloseasca cat mai mult posibil retelele lor de fibra. Fibra optica ofera rate de transfer mari pe distante lungi de transmitere a semnalului.

Tehnologia fibrei optice a aparut in 1960 cand un om de stiinta englez a reusit sa directioneze pulsuri de lumina printr-un tub de cauciuc lucios.

Dezvoltarea amplificatoarelor optice s-a facut dupa 1990, cand au fost revolutionate toate comunicatiile optice. Avantajul folosirii amplificatoarelor optice este acela ca au proprietati similare amplificatoarelor electronice, exceptie facand doar proprietatile de polarizare si ale lungimii de unda. Amplificatoarele optice sunt componente esentiale ale retelelor de telecomunicatii din prezent. Pentru multe aplicatii sunt necesare capacitati mari de transmisie a informatiei si pe distante cat mai mari. Acesta problema se poate rezolva daca sunt utilizate amplificatoarele pe fibre optice, adica daca se obtine o amplificare optica directa cu un zgomot redus si fara sa necesite conversii electrooptice multiple care fac ca pierderile din fibra sa creasca. Amplificatoarele optice amplifica radiatia incidenta prin emisie stimulata, iar castigul se realizeaza prin pompaj optic pentru a se obtine inversia de populatie. In timpul emisiei spontane, laserul de iesire poate sa contina un spectru larg de zgomot pentru laser, care dupa detectie furnizeaza termeni de zgomot pentru fotocurent.

Dezavantajul principal la amplificarea optica o constituie faptul ca simultan cu ea se adauga si amplificarea zgomotului. De aceea se incearca reducerea zgomotului sau chiar eliminarea lui. Pentru acest lucru se utilizeaza diagrame de zgomot similare celor de la amplificatoarele electronice. Alte efecte care trebuie sa fie scazute sau anulate sunt cele legate de dispersie si de interferenta dintre semnale, cat si alte efecte liniare si nelinare care apar in fibrele optice si care modifica parametrii de transmisie ai fibrelor optice. Tipurile de amplificatoare optice sunt: amplificatoare de linie, amplificatoare de putere la emisie, preamplificatoare la receptie si pentru compensarea pierderilor de distributie. Preamplificatoarele au rolul de a creste sensibilitatea receptoarelor, amplificatoarele de putere cresc distanta legaturii pana la aproximativ 120 km, iar amplificatoarele de linie inlocuiesc regeneratoarele electronice. Se pot estima proprietatile importante ale amplificatorului cum ar fi: largimea de banda a castigului, factorul de amplificare si puterea optica de saturatie. Cel mai important parametru pentru amplificatoarele optice este castigul optic, care poate fi exprimat in functie de lungimea de unda sau se poate determina castigul largimii de banda si intinderea din zona de castig. Pentru valori mari ale puterii optice de intrare se poate observa ca acest castig optic se poate satura. Acest lucru determina o saturare a puterii optice de iesire, care este cea mai mare putere optica de iesire posibila.

Se cunosc urmatoarele amplificatoare optice :

- amplificatoare Raman (SRS)

- amplificatoare optice cu fibra dopata cu erbium (EDFA)

- amplificatoare optice cu fibra dopata cu Praseodimiu(PDFA)

- amplificatoare optice cu fibra dopata cu Neodimiu(NDFA)

- amplificatoare optice cu fibra dopata cu Tuliu (TDFA).