Tipos de amplificadores de fibra

Quando a distância de transmissão é muito longa (mais de 100 km), o sinal óptico sofre grande perda. No passado, era comum usar repetidores ópticos para amplificar o sinal. Esse tipo de equipamento apresenta certas limitações em aplicações práticas. Foi substituído pelo amplificador de fibra óptica. O princípio de funcionamento do amplificador de fibra óptica é mostrado na figura abaixo. Ele pode amplificar o sinal óptico diretamente, sem passar pelo processo de conversão óptico-elétrica-óptica.

 Como funciona o amplificador de fibra?

Quando a distância de transmissão é muito longa (mais de 100 km), o sinal óptico sofre grande perda. No passado, era comum usar repetidores ópticos para amplificar o sinal. Esse tipo de equipamento apresenta certas limitações em aplicações práticas. Foi substituído pelo amplificador de fibra óptica. O princípio de funcionamento do amplificador de fibra óptica é mostrado na figura abaixo. Ele pode amplificar o sinal óptico diretamente, sem passar pelo processo de conversão óptico-elétrica-óptica.

Que tipos de amplificadores de fibra existem?

1. Amplificador de fibra dopada com érbio (EDFA)

O amplificador de fibra dopada com érbio (EDFA) é composto principalmente por fibra dopada com érbio, fonte de luz de bombeamento, acoplador óptico, isolador óptico e filtro óptico. Dentre esses componentes, a fibra dopada com érbio é uma parte importante da amplificação do sinal óptico, sendo utilizada principalmente para amplificar o sinal óptico na banda de 1550 nm. Portanto, o amplificador de fibra dopada com érbio (EDFA) apresenta melhor desempenho na faixa de comprimento de onda de 1530 nm a 1565 nm.

Avantagem:

Utilização máxima da potência da bomba (superior a 50%)

Ele pode amplificar direta e simultaneamente o sinal óptico na banda de 1550 nm.

Ganho superior a 50 dB

Baixo ruído em transmissões de longa distância.

deficiência

O amplificador de fibra dopada com érbio (EDFA) é maior.

Este equipamento não pode funcionar em conjunto com outros equipamentos semicondutores.

2. Amplificador Raman

O amplificador Raman é o único dispositivo capaz de amplificar sinais ópticos na faixa de 1292 nm a 1660 nm. Seu princípio de funcionamento baseia-se no efeito de espalhamento Raman estimulado na fibra de quartzo. Como ilustrado na figura abaixo, quando a luz de bombeamento é direcionada, o sinal de luz fraco na faixa de ganho de Mann e a forte onda de luz de bombeamento são transmitidos simultaneamente na fibra óptica. Nesse caso, o sinal de luz fraco será amplificado devido ao efeito de espalhamento Raman.

Avantagem:

Ampla gama de bandas aplicáveis

Pode ser utilizado em aplicações de cabeamento de fibra óptica monomodo já instaladas.

Pode complementar as deficiências do amplificador de fibra dopada com érbio (EDFA).

Baixo consumo de energia, baixa diafonia

deficiência:

Alta potência da bomba

Sistema complexo de controle de ganho

Barulhento

3. Amplificador de fibra óptica semicondutora (SOA)

Os amplificadores de fibra óptica semicondutores (SOA) utilizam materiais semicondutores como meio de ganho, e suas entradas e saídas de sinal óptico possuem revestimentos antirreflexo para evitar a reflexão na face final do amplificador e eliminar o efeito do ressonador.

Avantagem:

pequeno volume

Baixa potência de saída

A largura de banda de ganho é pequena, mas pode ser usada em muitas bandas diferentes.

É mais barato que o amplificador de fibra dopada com érbio (EDFA) e pode ser usado com equipamentos semicondutores.

Quatro operações não lineares, como modulação de ganho cruzado, modulação de fase cruzada, conversão de comprimento de onda e mistura de quatro ondas, podem ser realizadas.

deficiência:

O desempenho não é tão elevado quanto o de um amplificador de fibra dopada com érbio (EDFA).

Alto nível de ruído e baixo ganho.