Un amplificador de fibra es un componente de amplificador óptico que amplifica directamente una señal óptica mediante un sistema de comunicación de fibra óptica. En un sistema de comunicación que utiliza una fibra óptica, no es necesario convertir una señal óptica en una señal eléctrica y amplificar directamente la señal óptica.

Un amplificador de fibra dopada con erbio (EDFA es un amplificador de señal óptica que incorpora erbio ion Er3 + en el núcleo de la señal). Fue el primer amplificador óptico desarrollado por la Universidad de Southampton en 1985. Es la mejor comunicación de fibra óptica. Uno de los inventos.

La fibra dopada con erbio es una fibra en la que una pequeña cantidad de iones erbio (Er) de elementos de tierras raras se dopan en la fibra de cuarzo, que es el núcleo del amplificador de fibra dopada con erbio. Desde fines de la década de 1980, el trabajo de investigación sobre los amplificadores de fibra dopados con erbio ha continuado logrando grandes avances. La tecnología WDM aumenta enormemente la capacidad de comunicación de fibra óptica. Se ha convertido en el componente de amplificador óptico más utilizado en las comunicaciones de fibra óptica.

Término: amplificador de fibra dopada con erbio

Alias ​​común: Amplificador de aplicación de fibra dopada con erbio; Amplificador de fibra dopada de erbio

Abreviatura: EDFA

Origen: Amplificador de fibra Er-Doped

Términos relacionados: Amplificador óptico

La fibra de cuarzo está dopada con elementos de tierras raras (como Nd, Er, Pr, Tm, etc.) para formar un sistema láser de múltiples niveles, que amplifica directamente la luz de señal de entrada bajo la acción de la luz de la bomba. Se proporciona un láser de fibra adecuado después de proporcionar la retroalimentación adecuada. La longitud de onda operativa del amplificador de fibra dopado con Nd es 1060 nm y 1330 nm. Debido a la desviación del puerto óptimo de comunicación de fibra óptica y otras razones, su desarrollo y aplicación son limitados. Las longitudes de onda operativas de EDFA y PDFA se encuentran, respectivamente, en la ventana de fibra más baja (1550 nm) y longitud de onda de dispersión cero (1300 nm), y la TDFA funciona en la banda S, que es muy adecuada para aplicaciones de sistemas de comunicación por fibra. En particular, EDFA se ha desarrollado más rápidamente y se ha puesto en práctica.

Sobre la base del desarrollo de la fibra dopada con erbio, han surgido muchos nuevos amplificadores de fibra. Por ejemplo, un amplificador de fibra de doble banda (DBFA) basado en fibra dopada con erbio es un amplificador óptico de banda ancha que puede cubrir casi toda la multiplexación por división de longitud de onda. (WDM) ancho de banda. Un producto similar es el amplificador óptico de banda ultra ancha (UWOA), que tiene un ancho de banda superpuesto que amplifica hasta 100 canales de longitud de onda en una sola fibra.

Principio de EDFA

La estructura básica de EDFA se muestra en la Figura 1 (a). Se compone principalmente de medio activo (fibra de cuarzo bañada con una longitud de varias decenas de metros, diámetro del núcleo de 3-5 micrones, concentración de dopaje (25-1000) x10-6). , fuente de bombeo (990 o 1480nm LD), optoacoplador y aislador óptico. La luz de señal y la luz de la bomba pueden propagarse en la misma dirección (bomba en la misma dirección), en la dirección opuesta (bombeo inverso) o en ambas direcciones (bombeo bidireccional) en la fibra de helio. Cuando la luz de señal y la luz de la bomba se inyectan simultáneamente en la fibra, el ion erbio se excita a un nivel de energía alto bajo la acción de la luz de la bomba (Fig. 1 (b), sistema de tres niveles) y se descompone rápidamente al nivel metaestable. Cuando la luz de señal incidente vuelve al estado fundamental, se emite el fotón correspondiente a la luz de señal y la señal se amplifica. La Figura 1 (c) muestra su espectro de emisión espontánea amplificada (ASE) con un gran ancho de banda (hasta 20-40 nm) y dos picos correspondientes a 1530 nm y 1550 nm, respectivamente.

Las principales ventajas de EDFA son alta ganancia, gran ancho de banda, alta potencia de salida, alta eficiencia de bombeo, baja pérdida de inserción e insensibilidad a la polarización.

Para los amplificadores de fibra dopados con erbio en aplicaciones CATV, consulte: "1550nm Cable Signal Fiber Amplifier (EDFA)"