Geavanceerde optische componenten - Raman Fiber Amplifier (RFA)
Meestal worden alle optische versterkers gebruikt in optische communicatie. Over het algemeen wordt de Brillouin-type versterker niet gebruikt in optische communicatie. Voor een bepaald gebruik moet de beslissing worden genomen over welke versterker moet worden gebruikt. De EDFA-versterker wordt gebruikt in-line versterker vanwege de compatibiliteit. Aan de andere kant zal Raman Fiber Amplifier (RFA) een zeer goede eindversterker zijn vanwege zijn hoge verzadiging.
EDFA's en conventionele lasers bereiken winst door atomen in een hoge energietoestand te pompen. Hierdoor kunnen de atomen hun energie vrijgeven wanneer een foton met een geschikte golflengte in de buurt komt. RFA's gebruiken Gestimuleerde Ramanverstrooiing (SRS) om optische versterking te creëren. Omdat SRS energie van kortere golflengten berooft en het aan langere golflengten toevoert, hebben DWDM-systemen met een hoog kanaalteller deze techniek aanvankelijk vermeden.
Een RFA-versterker bestaat uit weinig meer dan een krachtige laserpuls, meestal een Raman-laser genoemd, en een WDM- of richtingskoppelaar. De optische versterking vindt plaats in de transmissievezel zelf, verdeeld langs het transmissiepad. Met een versterking tot 10 dB bieden RFA's een brede bandbreedte (maximaal 100 nm), waardoor ze kunnen werken met elke geïnstalleerde optische vezel (optische vezel met enkele modus, TrueWave, enz.). Door het optische signaal tijdens transport te vergroten, verminderen RFA's het effectieve overspanningsverlies en verbeteren ze de ruisprestaties.
Gecombineerd met EDFA's creëren RFA's een brede, geprofileerde optische bandbreedte. De figuur toont de topologie van een typische RFA. De pomplaser en optische circulator omvatten de twee hoofdelementen van de RFA-versterker. In dit geval heeft de pomplaser een golflengte van 1535 nm. De optische circulator biedt een handig middel om licht met een minimaal optisch verlies achterwaarts in het transmissiepad te injecteren.
Hier zijn de cijfers die het optische spectrum van een voorwaartse gepompte RFA-versterker en het ontvangen signaal na dezelfde lengte van vezel gebruikt in het SRS-voorbeeld laten zien. Het signaal wordt geïnjecteerd door de 1535 nm-pomplaser aan het zenduiteinde in plaats van aan het ontvangstuiteinde. Over het algemeen overschrijdt de amplitude van de pomplaser die van de datasignalen.
Met een significante afname in de amplitude van de pomplaser is de amplitude van de zes gegevenssignalen toegenomen, waardoor alle zes signalen ongeveer gelijke amplituden hebben. In dit geval heeft het SRS-effect veel energie ontnomen uit het 1535nm-pomplas-signaal en deze energie opnieuw gedistribueerd naar de zes datasignalen.
