Pokročilé optické komponenty - Raman Fiber Amplifier (RFA)
Většinou se všechny optické zesilovače používají v optické komunikaci. Obecně se zesilovač typu Brillouin nepoužívá v optické komunikaci. Pro konkrétní použití musí být rozhodnuto, který zesilovač má být použit. Zesilovač EDFA je z důvodu jeho kompatibility používán in-line zesilovačem . Na druhé straně, Raman Fiber Amplifier (RFA) bude velmi dobrým výkonovým zesilovačem kvůli jeho vysoké saturaci.
EDFA a konvenční lasery dosahují zisku čerpáním atomů do vysoce energetického stavu. To umožňuje atomům uvolnit energii, když foton o vhodné vlnové délce prochází v blízkosti. RFA používají Stimulovaný Ramanův rozptyl (SRS) k vytvoření optického zisku. Protože SRS okrádá energii z kratších vlnových délek a napájí ji na delší vlnové délky, systémy DWDM s vysokým počtem kanálů se této metodě zpočátku vyhýbaly.
Zesilovač RFA sestává z více než vysoce výkonného laserového čerpadla, obvykle nazývaného Ramanův laser, a WDM nebo směrového vazebního členu. K optickému zesílení dochází v samotném přenosovém vlákně, rozloženém podél přenosové cesty. Díky zesílení až 10 dB poskytují RFA širokopásmovou šířku pásma (až 100 nm), což jim umožňuje pracovat s jakýmkoliv instalovaným optickým vláknem (jednofázové optické vlákno, TrueWave atd.). Zvýšením optického signálu v tranzitu RFA sníží efektivní ztrátu rozpětí a zlepší výkon šumu.
V kombinaci s EDFA vytvářejí RFA širokopásmovou optickou šířku pásma. Obrázek belwo ukazuje topologii typického RFA. Čerpadlo laseru a optický cirkulátor obsahují dva klíčové prvky zesilovače RFA. V tomto případě má čerpadlo laseru vlnovou délku 1535 nm. Optický cirkulátor poskytuje vhodné prostředky pro vstřikování světla zpět do přenosové dráhy s minimální optickou ztrátou.
Zde jsou obrázky, které ukazují optické spektrum dopředně čerpaného RFA zesilovače a přijímaného signálu po stejné délce vlákna použité v příkladu SRS. Signál se vstřikuje do čerpacího laseru 1535 nm na vysílacím konci namísto přijímacího konce. Amplituda laserového čerpadla obecně převyšuje amplitudu datových signálů.
Při významném snížení amplitudy laserového čerpadla se zvýšila amplituda šesti datových signálů, což dává všem šesti signálům zhruba stejnou amplitudu. V tomto případě efekt SRS vylil velké množství energie z laserového signálu 1535 nm a distribuoval tuto energii do šesti datových signálů.
