Технологија појачавача оптичких влакана
У оптичкој комуникацији, видљиве светлосне или инфрацрвене (ИР) зраке које носе влакна су пригушене како путују кроз материјал. Затим долази до оптичког појачала које се користи за компензацију буђења информација током преноса.
Појачала су постављена на одређеним мјестима како би појачала оптичке сигнале у суставу гдје су сигнали слаби. Ово појачање омогућава да се сигнали успјешно преносе кроз преосталу дужину кабла. У великим мрежама, дуга серија појачала оптичких влакана смјештена је у низу дуж цијеле мрежне везе.
Уобичајена оптичка појачала обухватају појачало са оптичким влакнима (или оптичко појачало ЕДФА), појачало Раман влакана и силиконско оптичко појачало (СОА). Ербијско допирано појачало од влакана је главни тип оптичког појачала које се користи за појачавање сигнала у ВДМ оптичком систему, као што знамо да ВДМ повећава капацитет оптичког комуникационог система и да је ербијумско појачало са влакнима које чини ВДМ пренос могућ. Фибер појачала су развијена да подрже ДВДМ (ДВДМ) појачало које се зове ДВДМ ЕДФА појачало и да се прошире на друге таласне дужине које подржавају оптичка влакна.
Постоји неколико различитих физичких механизама који се могу користити за појачавање светлосног сигнала, који одговарају главним типовима оптичких појачала. У допираном влакнастом појачалу и расутим ласерима, стимулисана емисија у медијуму појачања појачала узрокује појачање долазне светлости. У полуводичким оптичким појачавачима (СОА) јавља се рекомбинација електрон-рупа. У Рамановим појачалима, Раманово расипање долазне светлости са фононима у решетки медијума добитка производи фотоне кохерентне са долазећим фотонима. Параметарски појачавачи користе параметарско појачање.
Када се светлост преноси кроз материју, део светлости се расипа у насумичним правцима. Мали део распршене светлости има фреквенције уклоњене из фреквенције упадног снопа количинама једнаким фреквенцијама вибрација система за расипање материјала. Раманова оптичка појачала функционишу у овом малом опсегу распршења. Ако је почетни сноп довољно интензиван и монокроматски, може се постићи праг преко кога се појачава светлост на Рамановим фреквенцијама, снажно расте и генерално показује карактеристике стимулисане емисије. Ово се назива стимулисани или кохерентни Раман ефекат.
ЕФДА оптичко појачало функционише додавањем ербијума, ретких земљаних јона, материјалу језгре влакна као допанта; типично у нивоима од неколико стотина делова на милион. Влакна су високо транспарентна у таласној дужини ербијума од два до девет микрона. Када се пумпа ласерском диодом, ствара се оптички добитак и долази до појачања.
Силиконски или полупроводнички оптички појачавач функционише на сличан начин као основни ласер. Структура је иста, са две специјално конструисане плоче полуводичког материјала једна изнад друге, а други материјал између њих формира "активни слој". Електрична струја се подешава кроз уређај да би побудила електроне који се онда могу вратити у не-узбуркано основно стање и дати фотоне. Долазни оптички сигнал стимулише емитовање светлости на сопственој таласној дужини.
Фибер оптички репетитор такође може ре-амплифи атенуирани сигнал, али може функционисати само на одређеној таласној дужини и није погодан за ВДМ системе. Због тога оптичко појачало игра много важнију улогу у комуникационим системима.
