Усовершенствованные оптические компоненты - рамановский волоконный усилитель (RFA)
В основном все оптические усилители используются в оптической связи. Как правило, усилитель типа Бриллюэна не используется в оптической связи. Для конкретного использования необходимо принять решение о том, какой усилитель использовать. Усилитель EDFA используется встроенным усилителем благодаря его совместимости. С другой стороны, рамановский волоконный усилитель (RFA) будет очень хорошим усилителем мощности из-за его высокой насыщенности.
EDFA и обычные лазеры достигают усиления, перекачивая атомы в высокоэнергетическое состояние. Это позволяет атомам выделять свою энергию, когда фотон с подходящей длиной волны проходит поблизости. RFA используют вынужденное комбинационное рассеяние (SRS) для создания оптического усиления. Поскольку SRS забирает энергию с более коротких волн и подает ее на более длинные волны, системы DWDM с большим количеством каналов изначально избегали этого метода.
Усилитель RFA состоит из чуть более мощного лазера накачки, обычно называемого рамановским лазером, и WDM или направленного ответвителя. Оптическое усиление происходит в самом волокне передачи, распределенном вдоль пути передачи. С усилением до 10 дБ, RFA обеспечивают широкую полосу усиления (до 100 нм), что позволяет им работать с использованием любого установленного оптического волокна (одномодовое оптическое волокно, TrueWave и т. Д.). Усиливая оптический сигнал при передаче, RFA уменьшают эффективную потерю диапазона и улучшают шумовые характеристики.
В сочетании с EDFA RFA создают широкую оптическую полосу с усилением усиления. На рисунке ниже показана топология типичного RFA. Лазер накачки и оптический циркулятор представляют собой два ключевых элемента усилителя RFA. В этом случае лазер накачки имеет длину волны 1535 нм. Оптический циркулятор обеспечивает удобное средство подачи света назад в канал передачи с минимальными оптическими потерями.
Вот рисунки, которые показывают оптический спектр усилителя RFA с прямой накачкой и принятого сигнала после той же длины волокна, используемого в примере SRS. Сигнал вводится лазером накачки 1535 нм на передающем конце, а не на приемном конце. Как правило, амплитуда лазера накачки превышает амплитуду сигналов данных.
При значительном уменьшении амплитуды лазера накачки амплитуда шести сигналов данных увеличилась, давая всем шести сигналам примерно равные амплитуды. В этом случае эффект SRS отнимал много энергии у лазерного сигнала накачки 1535 нм и перераспределял эту энергию в шесть сигналов данных.
