Cuando las señales ópticas pasan la fibra óptica, se debilitan. En los sistemas de gran longitud, la señal se debilita hasta tal punto que se requiere una amplificación. Tradicionalmente, para tal amplificación, se utiliza un dispositivo llamado repetidor.
De hecho, el repetidor es un receptor y transmisor unido en un caso. El receptor convierte la energía óptica entrante en una eléctrica. La salida eléctrica del receptor está controlada por la entrada eléctrica del transmisor. La salida óptica del transmisor es una versión mejorada de la señal de entrada óptica más el ruido.
La tecnología disponible hoy elimina la necesidad de retransmisión. En lugar de repetidores, ahora se usan amplificadores ópticos pasivos. Un amplificador óptico pasivo mejora la señal directamente, sin la necesidad de convertir una señal óptica en un eléctrico y eléctrico en óptico. Hay varios amplificadores ópticos diferentes con los que se puede fortalecer una señal óptica: un amplificador de fibra con Erbium aleado (EDFA), un amplificador óptico semiconductor (SOA) y un amplificador de Ramanan de fibra (RFA), todos los cuales usan un método llamado LASER LASER LASER bombeo.
EdfaEl amplificador EDFA generalmente se usa para líneas de comunicación de fibra óptica muy largas, como cables submarinos. Los amplificadores EDFA usan fibra, procesado o «aleado» Erbium, que se utiliza como un entorno de amplificación. Los láseres de bomba funcionan con longitudes de onda por debajo de las longitudes de onda que deben fortalecerse. La energía del láser de bombeo se suministra a la fibra de aleación. Cuando la señal óptica pasa a través de esta fibra de aleación, los átomos de ergia transmiten su energía a la señal, aumentando así la energía o la intensidad de la señal a medida que pasa. Al usar esta técnica, la señal generalmente deja EDFA 50 veces o 17 dB más fuerte de lo que era en la entrada.
Aquí hay un ejemplo de EDFA. EDFA también se puede usar secuencialmente para aumentar aún más el refuerzo de la señal. Dos EDFA conectado secuencialmente pueden aumentar la señal de entrada en 34 dB.
SOAEl amplificador SOA utiliza tecnología similar a EDFA, pero sin dopar la fibra óptica. A diferencia de EDFA, que funciona mediante bombeo láser, SOA funciona con corriente eléctrica. Para suministrar energía luminosa a la señal, un SOA utiliza una guía de ondas óptica y un semiconductor de ancho de banda directo, que es esencialmente un láser Fabry-Perot, como se muestra en la siguiente figura. Sin embargo, esta técnica no proporciona una ganancia tan alta como la EDFA. Las SOA se utilizan normalmente en enlaces de fibra óptica más cortos, como las redes de área metropolitana (MAN).
Uno de los problemas de SOA es que la amplificación es muy difícil de controlar. Cuando se utiliza tecnología de semiconductores y guía de ondas, la señal puede atenuar la ganancia de la señal en una longitud de onda diferente. Esto puede provocar diafonía entre canales porque una señal en una longitud de onda puede modular otra.
RFAUn amplificador RFA utiliza una técnica llamada amplificación Raman, que es una técnica que utiliza láseres de bomba para transferir energía a una señal para su amplificación. Sin embargo, a diferencia de EDFA, este método no utiliza una fibra dopada, sino sólo un láser de bomba de alta potencia, como se muestra en la siguiente figura. El láser opera a una longitud de onda de 60 nm a 100 nm por debajo de la longitud de onda de la señal deseada. La energía de la señal láser y los fotones de la señal transmitida se combinan, aumentando así la intensidad de la señal. Los RFA no amplifican tanto la señal como los EDFA, pero tienen la ventaja de generar mucho menos ruido. Vea los detalles del producto aquí: Amplificador Raman
Estos amplificadores ópticos se pueden combinar para aprovechar sus características de amplificación. En algunos casos, RFA y EDFA se combinan en enlaces de fibra óptica de larga distancia para proporcionar una alta ganancia y reducir el ruido.
En general, cada tecnología de amplificación tiene sus propias ventajas y desventajas. No olvide para qué tipo de ganancia se utiliza el amplificador. Por ejemplo, si es necesario amplificar la señal pero el ruido es un problema, entonces un amplificador RFA probablemente será la mejor opción. Si la señal sólo necesita amplificarse una pequeña cantidad, lo mejor es un amplificador SOA.
Todos estos métodos de amplificación tienen una gran ventaja: los amplificadores ópticos amplifican todas las señales de la fibra al mismo tiempo. De esta manera, se pueden amplificar múltiples longitudes de onda simultáneamente (por ejemplo, DWDM EDFA es un tipo de amplificador WDM que se utiliza para amplificar múltiples longitudes de onda en sistemas DWDM). Sin embargo, es importante recordar que los niveles de potencia deben controlarse cuidadosamente, ya que los amplificadores pueden saturarse y provocar un funcionamiento incorrecto.
