Componentes Ópticos Avançados - Amplificador de Fibra Raman (RFA)
Principalmente, todos os amplificadores ópticos são usados em comunicação óptica. Geralmente, o amplificador tipo Brillouin não é usado em comunicação óptica. Para um uso particular, a decisão deve ser tomada sobre qual amplificador a ser usado. O amplificador EDFA é usado no amplificador em linha devido à sua compatibilidade. Por outro lado, o Amplificador de Fibra Raman (RFA) será um amplificador de potência muito bom devido à sua alta saturação.
Os EDFAs e os lasers convencionais alcançam ganho bombeando átomos para um estado de alta energia. Isso permite que os átomos liberem sua energia quando um fóton de um comprimento de onda adequado passa nas proximidades. Os RFAs utilizam a dispersão Raman estimulada (SRS) para criar ganho óptico. Como a SRS rouba energia de comprimentos de onda mais curtos e a alimenta a comprimentos de onda maiores, os sistemas DWDM de contagem de canais altos evitaram inicialmente essa técnica.
Um amplificador RFA consiste em pouco mais que um laser de bomba de alta potência, geralmente chamado de laser Raman, e um acoplador WDM ou direcional. A amplificação óptica ocorre na própria fibra de transmissão, distribuída ao longo do caminho de transmissão. Com amplificação de até 10 dB, os RFAs fornecem uma ampla largura de banda de ganho (até 100 nm), permitindo que eles operem usando qualquer fibra óptica instalada (fibra ótica de modo único, TrueWave, etc.). Ao aumentar o sinal óptico em trânsito, os RFAs reduzem a perda de amplitude efetiva e melhoram o desempenho de ruído.
Combinados com EDFAs, os RFAs criam uma ampla largura de banda óptica achatada por ganho. A figura abaixo mostra a topologia de um RFA típico. O laser da bomba e o circulador óptico compreendem os dois elementos principais do amplificador RFA. Neste caso, o laser da bomba tem um comprimento de onda de 1535 nm. O circulador óptico fornece um meio conveniente de injetar luz para trás no caminho de transmissão com perda óptica mínima.
Aqui estão as figuras que mostram o espectro óptico de um amplificador RFA bombeado para a frente e o sinal recebido após o mesmo comprimento de fibra usado no exemplo SRS. O sinal é injetado pelo laser da bomba de 1535 nm na extremidade de transmissão, em vez da extremidade de recepção. Geralmente, a amplitude do laser da bomba excede a dos sinais de dados.
Com uma diminuição significativa na amplitude do laser da bomba, a amplitude dos seis sinais de dados aumentou, dando aos seis sinais amplitudes aproximadamente iguais. Nesse caso, o efeito SRS roubou uma grande quantidade de energia do sinal de laser da bomba de 1535 nm e redistribuiu essa energia para os seis sinais de dados.
