Pokročilé optické komponenty - Raman Fiber Amplifier (RFA)
V optické komunikaci se většinou používají všechny optické zesilovače. Obecně se zesilovač typu Brillouin nepoužívá v optické komunikaci. Pro konkrétní použití musí být učiněno rozhodnutí o tom, který zesilovač má být použit. Zesilovač EDFA se používá kvůli své kompatibilitě in-line zesilovač. 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 stavu vysoké energie. To umožňuje atomům uvolnit svou energii, když v blízkosti projde foton o vhodné vlnové délce. RFA využívají stimulovaný Ramanův rozptyl (SRS) k vytvoření optického zisku. Protože SRS okrádá energii z kratších vlnových délek a přivádí ji na delší vlnové délky, DWDM systémy s velkým počtem kanálů se této technice zpočátku vyhýbaly.
Zesilovač RFA sestává z málo více než vysoce výkonného laserového čerpadla, obvykle nazývaného Ramanův laser, a WDM nebo směrového vazebního členu. K optickému zesílení dochází v samotném přenosovém vláknu, distribuovaném podél přenosové cesty. Při zesílení až 10 dB poskytují RFA širokou šířku pásma zisku (až do 100 nm), což jim umožňuje pracovat s jakýmkoli nainstalovaným optickým vláknem (single mode optické vlákno, TrueWave atd.). Zvýšením optického signálu v tranzitu snižují RFA efektivní ztráty rozpětí a zlepšují šumový výkon.
V kombinaci s EDFA vytvářejí RFA širokou optickou šířku pásma se zploštěním zisku. Obrázek belwo ukazuje topologii typické RFA. Laserový pumpa a optický oběhový čerpadlo obsahují dva klíčové prvky zesilovače RFA. V tomto případě má laser pumpy vlnovou délku 1535 nm. Optický cirkulátor poskytuje vhodný způsob vstřikování světla zpět do přenosové cesty s minimální optickou ztrátou.
Zde jsou obrázky, které ukazují optické spektrum dopředu-čerpaného RFA zesilovače a přijímaného signálu po stejné délce vlákna použitého v příkladu SRS. Signál je vstřikován pomocí laserového čerpadla 1535 nm spíše na vysílacím konci než na přijímacím konci. Obecně je amplituda laserového čerpadla vyšší než amplituda datových signálů.
S výrazným poklesem amplitudy laserového čerpadla se zvýšila amplituda šesti datových signálů, což dalo všech šest signálů zhruba stejnou amplitudu. V tomto případě efekt SRS okradl velké množství energie z laserového signálu pumpy 1535 nm a rozložil tuto energii na šest datových signálů.
