Teknologi av fiberoptisk forsterkere
I fiberoptisk kommunikasjon dempes de synlige lysene eller infrarøde (IR) bjelkene som bæres av en fiber, mens de beveger seg gjennom materialet. Deretter kommer det til fiberoptisk forsterker som brukes til å kompensere for vekking av informasjon under overføringen.
Forsterkere er satt inn på bestemte steder for å øke optiske signaler i et system der signalene er svake. Denne boosten gjør det mulig å overføre signalene gjennom den gjenværende kabellengden. I store nettverk plasseres en lang rekke optiske fiberforsterkere i en sekvens langs hele nettverksforbindelsen.
Vanlige fiberoptiske forsterkere inkluderer Erbium-Doped Fiberforsterker (eller EDFA Optisk Forsterker), Raman Fiberforsterker og Silikon Optisk Forsterker (SOA). Erbiumdoped fiberforsterker er den viktigste typen fiberforsterker som brukes til å øke signalet i WDM fiberoptisk system, som vi vet at det er WDM som øker kapasiteten til fiberkommunikasjonssystemet, og det er den erbium-dopede fiberforsterkeren som gjør WDM overføring mulig. Fiberforsterkere er utviklet for å støtte Tett Wavelength Division Multiplexing (DWDM) som kalles DWDM EDFA-forsterker og for å utvide til de andre bølgelengdebåndene som støttes av fiberoptikk.
Det finnes flere forskjellige fysiske mekanismer som kan brukes til å forsterke et lyssignal, som tilsvarer de store typene optiske forsterkere. I dopede fiberforsterkere og bulklasere forårsaker stimulert utslipp i forsterkerens forsterkningsmedium forsterkning av innkommende lys. I halvledere optiske forsterkere (SOAer) forekommer rekombination av elektronhull. I Raman forsterkere produserer Raman-spredning av innkommende lys med fononer i gitteret av forsterkningsmediet fotoner som er sammenhengende med de innkommende fotonene. Parametriske forsterkere bruker parametrisk forsterkning.
Når lys overføres gjennom materie, er en del av lyset spredt i tilfeldige retninger. En liten del av det spredte lyset har frekvenser fjernet fra frekvensen av innfallsstrålen ved mengder som er lik vibrasjonsfrekvensene i materialespredningssystemet. Raman fiberoptisk forsterkere fungere innenfor dette lille spredningsområdet. Hvis den innledende strålen er tilstrekkelig intens og monokromatisk, kan en terskel nås utover hvilket lys ved Raman-frekvensene forsterkes, bygger opp sterkt og viser generelt egenskapene til stimulert utslipp. Dette kalles den stimulerte eller sammenhengende Raman-effekten.
EFDA fiberoptikkforsterkerfunksjoner ved å tilsette erbium, sjeldne jordartioner, til fiberkjernematerialet som dopemiddel; vanligvis i nivåer av noen få hundre deler per million. Fiberen er svært gjennomsiktig ved erbium lasing bølgelengden på to til ni mikron. Når pumpet av en laser diode, oppnås optisk forsterkning, og forsterkning oppstår.
Optisk forsterker av silikon eller halvleder fungerer på samme måte som en grunnleggende laser. Strukturen er mye den samme, med to spesialdesignede plater av halvledermateriale oppå hverandre, med et annet materiale mellom dem som danner det "aktive laget". En elektrisk strøm blir satt igjennom enheten for å spenne elektroner som deretter kan falle tilbake til den ikke-spente bakken og gi ut fotoner. Innkommende optiske signal stimulerer lysutslipp ved egen bølgelengde.
Fiberoptisk repeater kan også forsterke et svekket signal, men det kan bare fungere på en bestemt bølgelengde og er ikke egnet for WDM-systemer. Det er grunnen til at fiberoptisk forsterker spiller en mye viktigere rolle i kommunikasjonssystemer.
