Προηγμένα οπτικά στοιχεία - Ενισχυτής οπτικών ινών Raman (RFA)
Κυρίως, όλοι οι οπτικοί ενισχυτές χρησιμοποιούνται στην οπτική επικοινωνία. Γενικά, ο ενισχυτής τύπου Brillouin δεν χρησιμοποιείται στην οπτική επικοινωνία. Για μια συγκεκριμένη χρήση, πρέπει να ληφθεί απόφαση σχετικά με τον ενισχυτή που θα χρησιμοποιηθεί. Ο ενισχυτής EDFA χρησιμοποιείται ενισχυτής εν σειρά λόγω της συμβατότητάς του. Από την άλλη πλευρά, ο Raman Fiber Amplifier (RFA) θα είναι ένας πολύ καλός ενισχυτής ισχύος λόγω του υψηλού κορεσμού του.
ΕΔΡΑ και συμβατικά λέιζερ, επιτυγχάνουν κέρδος με την άντληση ατόμων σε κατάσταση υψηλής ενέργειας. Αυτό επιτρέπει στα άτομα να απελευθερώσουν την ενέργεια τους όταν ένα φωτόνιο κατάλληλου μήκους κύματος περνάει κοντά. Τα RFA χρησιμοποιούν τη διέγερση Raman Scattering (SRS) για τη δημιουργία οπτικού κέρδους. Επειδή το SRS σβήνει ενέργεια από βραχύτερα μήκη κύματος και τροφοδοτεί σε μεγαλύτερα μήκη κύματος, τα συστήματα DWDM με υψηλό αριθμό καναλιών αρχικά απέφευγαν αυτή την τεχνική.
Ένας ενισχυτής RFA αποτελείται από λίγο περισσότερο από ένα λέιζερ αντλίας υψηλής ισχύος, συνήθως αποκαλούμενο λέιζερ Raman, και ένα WDM ή κατευθυντικό ζεύκτη. Η οπτική ενίσχυση λαμβάνει χώρα στην ίδια την ίνα μετάδοσης, κατανεμημένη κατά μήκος της διαδρομής μετάδοσης. Με ενίσχυση έως 10 dB, τα RFA παρέχουν ένα ευρύ εύρος ζώνης κέρδους (έως και 100 nm), επιτρέποντάς τους να λειτουργούν χρησιμοποιώντας οποιαδήποτε εγκατεστημένη οπτική ίνα (μονή οπτική ίνα, TrueWave κλπ.). Με την ενίσχυση του οπτικού σήματος στη διαμετακόμιση, τα RFAs μειώνουν την αποτελεσματική απώλεια διαστήματος και βελτιώνουν την απόδοση του θορύβου.
Σε συνδυασμό με τα EDFAs, τα RFAs δημιουργούν ένα ευρύ εύρος ζώνης κερδοφορίας. Το σχήμα belwo δείχνει την τοπολογία ενός τυπικού RFA. Το λέιζερ αντλίας και ο οπτικός κυκλοφορητής περιλαμβάνουν τα δύο βασικά στοιχεία του ενισχυτή RFA. Στην περίπτωση αυτή, το λέιζερ αντλίας έχει μήκος κύματος 1535 nm. Ο οπτικός κυκλοφορητής παρέχει ένα βολικό μέσο για την έγχυση του φωτός προς τα πίσω στη διαδρομή μετάδοσης με ελάχιστη οπτική απώλεια.
Εδώ είναι οι εικόνες που δείχνουν το οπτικό φάσμα ενός εμπρόσθιο-άντλησης RFA ενισχυτή και το ληφθέν σήμα μετά από το ίδιο μήκος ινών που χρησιμοποιούνται στο παράδειγμα SRS. Το σήμα παίρνει ένεση από το λέιζερ αντλίας 1535 nm στο άκρο μετάδοσης παρά στο άκρο λήψης. Γενικά, το πλάτος του λέιζερ της αντλίας υπερβαίνει το εύρος των σημάτων δεδομένων.
Με σημαντική μείωση του πλάτους του λέιζερ της αντλίας, το πλάτος των έξι σημάτων δεδομένων έχει αυξηθεί, δίνοντας και τα έξι σήματα περίπου ίσων μεγεθών. Σε αυτή την περίπτωση, το φαινόμενο SRS απέκλεισε μεγάλη ενέργεια από το σήμα λέιζερ αντλίας 1535 nm και ανακατανέμει αυτή την ενέργεια στα έξι σήματα δεδομένων.
