Características del amplificador EDFA

Características deAmplificador EDFA
El principio de funcionamiento de los amplificadores de fibra es muy similar al de los láseres de estado sólido. En la Figura 2 se muestran los niveles de energía, la absorción y los espectros de ganancia de los iones de erbio (Er³⁺) en fibras ópticas de cuarzo. Las propiedades amorfas del cuarzo amplían los niveles de energía de los iones de erbio en bandas, y se pueden utilizar muchas transiciones para bombear iones de erbio, siendo las longitudes de onda de bombeo más efectivas 980 nm y 1480 nm.
La longitud de onda de trabajo del amplificador EDFA se encuentra precisamente dentro del rango óptimo de 1330-1600 nm para la comunicación por fibra óptica. Los amplificadores EDFA que operan en la banda C (1530-1565 nm), con la menor pérdida de fibra, se han utilizado ampliamente. Para aprovechar al máximo el ancho de banda de las fibras ópticas, también se está trabajando en el desarrollo de EDFA en la banda L (1570-1610 nm). La banda L se ubica en el extremo del espectro de ganancia del EDFA, por lo que los EDFA de banda L deben usar fibras más largas y mayor potencia de bombeo, o bien usar fibras altamente dopadas.
Amplificador óptico EDFAPresenta una alta ganancia (superior a 30-50 dB) y proporciona una ganancia plana en una amplia banda de frecuencia (hasta 30 nm), lo que lo hace adecuado para amplificar señales en múltiples canales ópticos, especialmente en sistemas de multiplexación por división de longitud de onda densa (DWDM). Su bajo nivel de ruido (4-8 dB) se aproxima al límite cuántico. Al aplicarse a sistemas WDM, se minimiza la diafonía entre canales y se pueden conectar en cascada varios amplificadores. Con una alta potencia de salida de saturación (10-20 dBm), puede utilizarse como amplificador de potencia después del transmisor para aumentar la distancia de transmisión o el número de nodos ópticos asignados sin líneas de retransmisión. La potencia de bombeo requerida es baja (decenas de milivatios). La ganancia es independiente del estado de polarización de la fibra, por lo que presenta una buena estabilidad. Se acopla fácilmente a fibras ópticas de transmisión, con bajas pérdidas de acoplamiento (<1 dB). Excepto por la fuente de bombeo, el EDFAAmplificador ópticoEstá compuesto por componentes pasivos. Por lo tanto, en comparación con los relés regenerativos electrónicos complejos y costosos, el costo del sistema se reduce significativamente y la confiabilidad mejora.
Además, las características de amplificación deEDFALos amplificadores son independientes de la velocidad de bits del sistema y del formato de datos, por lo que pueden amplificar y transmitir información tanto digital como analógica. Las desventajas del amplificador de fibra dopada con erbio son: gran tamaño; la vida útil de la fuente de bombeo no es larga; no se puede integrar con otros dispositivos, lo que limita la aplicación deamplificador de fibra dopada con erbioen la integración optoelectrónica (OEIC). Además, el ancho de banda de ganancia del amplificador EDFA solo cubre una parte de la ventana de baja pérdida de la fibra monomodo de cuarzo, lo que limita la cantidad de canales de longitud de onda que la fibra puede admitir, lo cual también es una desventaja.