товуються, щоб оптимізувати EDFAs для заданої області довжини хвилі, наприклад для областей L або C.
Рівномірність (плоска форма спектра) посилення в широкому діапазоні довжин хвиль, як потрібно, наприклад, для спектрального ущільнення переданої інформації, може бути отримана при використанні оптимізованих скляних матриць (наприклад, теллурідних або фторидних волокон або деякої комбінації декількох секцій підсилювача з різними стеклами) або комбінацією з відповідними оптичними фільтрами, такими як длиннопериоднымибрэгговскими гратами.
Волоконно-оптичний підсилювач на оптичному волокні, легованому іонами ербієм носять назви EDFA , і мають наступні параметри:
· потужність насичення;
· коефіцієнт підсилення;
· потужність посиленого спонтанного випромінювання;
· шум-фактор.
Потужність насичення визначає максимальну вихідну потужність підсилювача. Більше значення потужності дозволяє збільшувати відстань безретрансляціонного ділянки. Цей параметр варіюється залежно від моделі оптичного підсилювача. У потужних EDFA він може перевершувати 36 дБм (4 Вт).
Коефіцієнт посилення визначається зі співвідношення:
де: і - потужності (корисних) сигналів на вході і виході підсилювача, а логарифмічний еквівалент визначається за формулою. Величина коефіцієнта посилення залежить від вхідної потужності і прагнути до свого максимальній межі в міру зменшення потужності вхідного сигналу.
У відсутності вхідного сигналу EDFA є джерелом спонтанного випромінювання фотонів. Спектр випромінювання залежить від форми енергетичної зони атомів ербія і від статистичного розподілу заселенностей рівнів зони. Спонтанно освічені фотони, поширюючись по волокну в активній зоні підсилювача EDFA, тиражуються, в результаті чого створюються вторинні фотони на тій же довжині хвилі, з тією ж фазою, поляризацією і напрямом поширення. Результуючий спектр спонтанних фотонів називається посиленим спонтанним випромінюванням. Його потужність нормується в розрахунку на 1 Гц і має розмірність Вт / Гц.
Якщо на вхід підсилювача подається сигнал, від лазера, то певна частка енергетичних переходів, що раніше працювала на посилене спонтанне випромінювання, починає відбуватися під дією сигналу від лазера, посилюючи вхідний сигнал. Таким чином відбувається не тільки посилення корисного вхідного сигналу, але і ослаблення ASE.
При подачі на вхід мультиплексного сигналу відбувається подальший відтік потужності від ASE на користь підсилюються мультиплексних каналів. Зазвичай підсилювачі працюють в режимі насичення по відношенню до сигналу на виході. Це створює природне вирівнювання рівнів сигналів в каналах, що вкрай бажано особливо для протяжних лініях з великим числом послідовних підсилювачів.
Якщо лазер, що передує підсилювача, генерує випромінювання в спектральному вікні і відповідно в цьому ж вікні пропускає сигнал фільтр в приймальному оптоелектронному модулі, то внесок в потужність шуму на виході завдяки посиленому спонтанного випромінювання буде дорівнює.
Таким чином, оптичні лінії з каскадом EDFA проявляють себе краще, коли мультиплексний сигнал представлений більш вузькими в спек...
