Choisissez les amplificateurs optiques idéaux selon les propriétés

- Mar 14, 2019-

Choisissez les amplificateurs optiques idéaux selon les propriétés


Lors de l'achat d'un amplificateur optique, que devrions-nous considérer à part le prix? Bien sûr, c'est la qualité. Mais comment pouvons-nous déterminer si la qualité est bonne ou non? Ensuite, il s'agit des propriétés. Il y a principalement trois aspects à considérer selon les propriétés des amplificateurs optiques.

1. Gain, puissance d'entrée et puissance de sortie
La propriété la plus fondamentale d'un amplificateur optique est son gain de fonctionnement, qui correspond à l'amplitude avec laquelle le signal optique d'entrée est amplifié. Le gain est généralement mesuré en dB et se situe dans la plage de 10 à 30 dB. Un gain de 10 dB signifie que le signal optique d'entrée est amplifié d'un facteur 10, tandis qu'un gain de 30 dB signifie que le signal optique d'entrée est amplifié d'un facteur 1000.

Certains amplificateurs sont conçus pour fonctionner avec un seul gain prédéfini, tandis que d'autres peuvent prendre en charge une plage de valeurs de gain de fonctionnement, ce qui permet à l'amplificateur d'adresser différentes applications et fonctions. Outre le gain, un amplificateur est également caractérisé par la gamme de puissances optiques d’entrée et de sortie supportées. En particulier, une spécification clé de l'amplificateur est la puissance de sortie maximale pouvant être prise en charge, également appelée puissance de sortie saturée. Ce paramètre est souvent essentiel pour déterminer le coût des amplificateurs.

De manière générale, les amplificateurs optiques peuvent être classés en canaux simples ou multicanaux (WDM). Comme leur nom l'indique, les amplificateurs monocanaux sont conçus pour n'amplifier qu'un seul canal optique, qui peut être situé n'importe où dans une bande spécifiée, telle que la bande C (1528 à 1564 nm). Les amplificateurs à canal unique, par exemple l’EDFA en bande C (amplificateur à fibre dopée à l’erbium), peuvent généralement fonctionner sur une large plage de gains de fonctionnement et nécessitent des niveaux de puissance de sortie relativement faibles.

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En revanche, l'amplificateur WDM est conçu pour fonctionner lorsqu'un nombre quelconque de canaux (dans une bande spécifiée) est entré dans l'amplificateur. Une propriété importante des amplificateurs WDM est la planéité du gain, qui est la variation du gain pour différents canaux. Si le gain n'est pas plat, les différents canaux WDM auront un gain différent, qui peut s'accumuler le long d'une chaîne d'amplificateurs, ce qui entraîne un décalage important entre les canaux à la fin du lien.

Afin de maintenir un gain plat, la plupart des amplificateurs WDM bas de gamme ne prennent en charge qu'un seul gain de fonctionnement ou une plage de gain relativement étroite. Les amplificateurs WDM offrant à la fois un gain plat et une large plage de gain de fonctionnement nécessitent une conception plus complexe. En plus de la planéité du gain, les amplificateurs WDM doivent fournir une large plage de puissance d'entrée dynamique, afin de prendre en charge différentes conditions d'entrée dans lesquelles un nombre quelconque de canaux de 1 à 80 peut être présent. De plus, afin de prendre en charge un nombre maximal de canaux, les amplificateurs WDM nécessitent une puissance de sortie saturée relativement élevée, allant généralement de 17 à 23 dBm.

2. le bruit
Tous les amplificateurs, y compris les amplificateurs optiques, introduisent du bruit pendant le processus d'amplification, de sorte que le signal de sortie est toujours plus bruyant que le signal d'entrée. Les performances de bruit d'un amplificateur optique sont caractérisées par son facteur de bruit (NF), défini comme le rapport du rapport signal / bruit (SNR) à la sortie de l'amplificateur par rapport à un SNR idéal à l'entrée. Puisqu'il existe une relation un-à-un entre la FN d'un amplificateur et les performances d'une liaison optique, il est essentiel que la FN soit maintenue aussi basse que possible. La NF dépend de la technologie utilisée pour l'amplificateur, ainsi que du gain, l'amplificateur à gain élevé ayant généralement une NF inférieure.

3. Propriétés dynamiques
Une autre propriété importante des amplificateurs optiques est leur réponse aux changements dynamiques de la puissance d'entrée. Idéalement, le gain d'un amplificateur ne devrait pas changer du tout lorsque la puissance d'entrée change, mais ceci n'est pas possible lorsque l'amplificateur fonctionne à une puissance égale ou proche de la puissance de sortie maximale. Dans ce cas, il est essentiel que l'amplificateur réagisse suffisamment lentement pour que son gain ne soit déterminé que par la puissance d'entrée moyenne et ne soit pas affecté par des modifications rapides (dues par exemple à une modulation de données).

Les amplificateurs qui répondent trop rapidement peuvent être bruyants et ne gèrent pas bien plusieurs canaux. En effet, quand il y a plusieurs canaux, le gain d'un canal peut changer selon que les autres canaux ont un 0 ou un 1, un effet connu sous le nom de modulation à gain croisé. Même s'il existe un seul canal haute puissance proche de la saturation, une distorsion peut se produire, car le gain du 0 sera différent de celui du 1.

D'autre part, même si l'amplificateur a une réponse lente, il devrait également être capable de gérer les changements soudains à long terme de la puissance d'entrée moyenne. De tels changements soudains peuvent se produire, par exemple, en raison de l'ajout / de la suppression de canaux (en particulier dans les réseaux reconfigurables de manière dynamique) ou de la commutation de protection et de restauration. Dans de tels cas, l'amplificateur peut subir d'importantes variations de gain temporaires (appelées «transitoires») qui doivent être supprimées autant que possible par le mécanisme de commande de l'amplificateur. En l'absence d'une suppression transitoire appropriée, les transitoires de gain pourraient s'accumuler sur une chaîne d'amplificateurs, entraînant de fortes surtensions et / ou des surtensions SNR au niveau du récepteur.


En résumé, l’amplificateur optique idéal devrait prendre en charge le fonctionnement multicanal sur une bande de longueur d’onde aussi large que possible, fournir un gain plat sur une large plage de gain dynamique, présenter une puissance de sortie saturée élevée, un bruit faible et une suppression transitoire efficace. Ces propriétés doivent être obtenues tout en maintenant une faible consommation d’énergie, une petite taille et un faible coût. Heureusement, la technologie EDFA a progressé au point de pouvoir fournir simultanément plusieurs de ces fonctionnalités. Vous savez maintenant que l'amplificateur optique idéal est l'amplificateur EDFA.

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