Tecnologia de amplificadores de fibra óptica
Na comunicação por fibra ótica, os feixes de luz visível ou infravermelho (IR) transportados por uma fibra são atenuados à medida que viajam pelo material. Então chega ao amplificador de fibra ótica que é usado para compensar o despertar da informação durante a transmissão.
Amplificadores são inseridos em locais específicos para impulsionar sinais ópticos em um sistema onde os sinais são fracos. Este reforço permite que os sinais sejam transmitidos com sucesso através do comprimento restante do cabo. Em grandes redes, uma longa série de amplificadores de fibra óptica é colocada em uma seqüência ao longo de todo o link da rede.
Amplificadores ópticos de fibra comuns incluem amplificador de fibra dopada com érbio (ou amplificador óptico EDFA), amplificador de fibra Raman e amplificador óptico de silício (SOA). O amplificador de fibra dopada com érbio é o principal tipo de amplificador de fibra usado para impulsionar o sinal no sistema de fibra óptica WDM, como sabemos que é WDM que aumenta a capacidade do sistema de comunicações de fibra e é o amplificador de fibra dopado com érbio Transmissão WDM possível. Os amplificadores de fibra são desenvolvidos para suportar DWDM (Dense Wavelength Division Multiplexing), que é chamado de amplificador DWDM EDFA e para expandir para as outras bandas de comprimento de onda suportadas por fibra ótica.
Existem vários mecanismos físicos diferentes que podem ser usados para amplificar um sinal de luz, que correspondem aos principais tipos de amplificadores ópticos. Em amplificadores de fibra dopados e lasers em massa, a emissão estimulada no meio de ganho do amplificador causa a amplificação da luz recebida. Em amplificadores ópticos semicondutores (SOAs), ocorre a recombinação de elétrons-furos. Em amplificadores Raman, o espalhamento Raman de luz entrante com fonons na rede do meio de ganho produz fótons coerentes com os fótons entrantes. Amplificadores paramétricos usam amplificação paramétrica.
Quando a luz é transmitida através da matéria, parte da luz é espalhada em direções aleatórias. Uma pequena parte da luz difusa tem freqüências removidas da freqüência do feixe incidente por quantidades iguais às freqüências de vibração do sistema de espalhamento de material. Amplificadores de fibra óptica Raman funcionam dentro desta pequena faixa de dispersão. Se o feixe inicial é suficientemente intenso e monocromático, um limiar pode ser alcançado além do qual a luz nas freqüências Raman é amplificada, acumula-se fortemente e geralmente exibe as características de emissão estimulada. Isso é chamado de efeito Raman estimulado ou coerente.
O amplificador de fibra óptica EFDA funciona adicionando érbio, íons de terras raras, ao material do núcleo de fibra como um dopante; tipicamente em níveis de algumas centenas de partes por milhão. A fibra é altamente transparente no comprimento de onda de dois a nove mícrons. Quando bombeado por um diodo de laser, o ganho óptico é criado e ocorre a amplificação.
O amplificador óptico de silício ou semicondutor funciona de maneira semelhante a um laser básico. A estrutura é praticamente a mesma, com duas lajes especialmente projetadas de material semicondutor uma sobre a outra, com outro material entre elas formando a “camada ativa”. Uma corrente elétrica é ajustada através do dispositivo para excitar os elétrons que podem então retornar ao estado não excitado do solo e fornecer fótons. O sinal óptico de entrada estimula a emissão de luz em seu próprio comprimento de onda.
O repetidor de fibra ótica também pode re-amplificar um sinal atenuado, mas ele só pode funcionar em um comprimento de onda específico e não é adequado para sistemas WDM. Essa é a razão pela qual o amplificador de fibra ótica desempenha um papel muito mais importante nos sistemas de comunicação.
