Avanserte optiske komponenter - Raman Fiber Amplifier (RFA)
Stort sett brukes alle optiske forsterkere i optisk kommunikasjon. Generelt brukes ikke forsterker av typen Brillouin i optisk kommunikasjon. For en bestemt bruk må avgjørelsen tas om hvilken forsterker som skal brukes. EDFA-forsterkeren brukes inline-forsterker på grunn av kompatibiliteten. På den annen side vil Raman Fiber Amplifier (RFA) være en veldig god effektforsterker på grunn av sin høye metning.
EDFA og konvensjonelle lasere oppnår forsterkning ved å pumpe atomer til en høyenergitilstand. Dette gjør at atomene kan frigjøre energien sin når et foton med en passende bølgelengde passerer i nærheten. RFAs bruker Stimulert Raman Scattering (SRS) for å skape optisk forsterkning. Fordi SRS frarøver energi fra kortere bølgelengder og mater den til lengre bølgelengder, unngikk først DWDM-systemer med høy kanal denne teknikken.
En RFA-forsterker består av lite mer enn en pumpe-laser med høy effekt, vanligvis kalt en Raman-laser, og en WDM eller retningskobling. Den optiske forsterkningen skjer i selve transmisjonsfiberen fordelt langs overføringsveien. Med forsterkning opp til 10 dB, gir RFAs en bred forsterkningsbåndbredde (opptil 100 nm), slik at de kan operere ved å bruke hvilken som helst installert optisk fiber (enkeltmodus optisk fiber, TrueWave, etc.). Ved å øke det optiske signalet under transport reduserer RFAs det effektive tapstapet og forbedrer støyytelsen.
Kombinert med EDFA-er, skaper RFA-er en bred forsterknings-flatet optisk båndbredde. Figuren belwo viser topologien til en typisk RFA. Pumpelaseren og den optiske sirkulatoren omfatter de to nøkkelelementene til RFA-forsterkeren. I dette tilfellet har pumpelaseren en bølgelengde på 1535 nm. Den optiske sirkulatoren gir et praktisk middel til å injisere lys bakover i transmisjonsbanen med minimalt optisk tap.
Her er figurene som viser det optiske spekteret til en frem-pumpet RFA-forsterker og det mottatte signalet etter samme lengde fiber som ble brukt i SRS-eksemplet. Signalet injiseres av pumpelaseren på 1535 nm i sendenden og ikke mottaksenden. Generelt overstiger amplituden til pumpelaseren den for datasignalene.
Med en betydelig reduksjon i amplituden til pumpelaseren, har amplituden til de seks datasignalene økt, noe som gir alle seks signalene omtrent like amplituder. I dette tilfellet frarøvet SRS-effekten mye energi fra pumpelasersignalet 1535 nm og omfordelte energien til de seks datasignalene.