Composants optiques avancés - Amplificateur à fibre Raman (RFA)

- Mar 14, 2019-

Composants optiques avancés - Amplificateur à fibre Raman (RFA)


Généralement, tous les amplificateurs optiques sont utilisés en communication optique. Généralement, l'amplificateur de type Brillouin n'est pas utilisé en communication optique. Pour un usage particulier, il faut décider quel amplificateur utiliser. L'amplificateur EDFA est utilisé comme amplificateur en ligne en raison de sa compatibilité. D'autre part, l'amplificateur de fibre Raman (RFA) sera un très bon amplificateur de puissance en raison de sa saturation élevée.

Les EDFA et les lasers conventionnels permettent d’atteindre un gain en pompant les atomes dans un état de haute énergie. Cela permet aux atomes de libérer leur énergie lorsqu'un photon d'une longueur d'onde appropriée passe à proximité. Les RFA utilisent la diffusion Raman stimulée (SRS) pour créer un gain optique. Etant donné que SRS enlève de l'énergie à des longueurs d'onde plus courtes et l'alimente à des longueurs d'onde plus longues, les systèmes DWDM à grand nombre de canaux ont initialement évité cette technique.

Configuration RFA typique

Un amplificateur RFA est constitué d'un peu plus qu'un laser de pompe de grande puissance, généralement appelé laser Raman, et d'un coupleur WDM ou directionnel. L'amplification optique se produit dans la fibre de transmission elle-même, distribuée le long du chemin de transmission. Avec une amplification pouvant atteindre 10 dB, les RFA fournissent une large bande passante de gain (jusqu'à 100 nm), leur permettant de fonctionner avec n'importe quelle fibre optique installée (fibre optique monomode, TrueWave, etc.). En renforçant le signal optique en transit, les RFA réduisent la perte de durée effective et améliorent les performances sonores.

Associés aux EDFA, les RFA créent une large bande passante optique aplatie en gain. La figure ci-dessous montre la topologie d'un appel de demandes typique. Le laser de pompe et le circulateur optique comprennent les deux éléments clés de l’amplificateur RFA. Dans ce cas, le laser de pompe a une longueur d'onde de 1535 nm. Le circulateur optique constitue un moyen pratique d’injecter de la lumière en arrière dans le trajet de transmission avec une perte optique minimale.

Voici les figures qui montrent le spectre optique d'un amplificateur RFA à pompage direct et le signal reçu après la même longueur de fibre utilisée dans l'exemple SRS. Le signal est injecté par le laser de pompe à 1535 nm du côté émission plutôt que du côté réception. Généralement, l’amplitude du laser de pompage dépasse celle des signaux de données.

Spectre transmis par RFA

Avec une diminution significative de l'amplitude du laser de pompe, l'amplitude des six signaux de données a augmenté, donnant à tous les six signaux des amplitudes approximativement égales. Dans ce cas, l'effet SRS a volé une grande quantité d'énergie du signal laser de pompe à 1535 nm et a redistribué cette énergie aux six signaux de données.

Spectre reçu par RFA


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