Amplificatore in fibra drogata con erbio

Un EDFA è un amplificatore in fibra basato suFibra drogata con erbioprincipio. Vanta vantaggi come un ampio intervallo di lunghezze d'onda, un elevato guadagno di amplificazione, un basso rumore e un'alta affidabilità. È ampiamente utilizzato nei sistemi di comunicazione ottica.

Componenti EDFA

L'EDFA è costituito da una fibra drogata con erbio, una sorgente di luce della pompa, uno splitter ottico e un accoppiatore. La fibra drogata con erbio è il nucleo dell'EDFA. È una fibra ottica drogata con un elemento e amplifica il segnale ottico attraverso l'eccitazione della sorgente di luce della pompa. La sorgente luminosa della pompa è la fonte di energia dell'EDFA ed è in genere un laser a semiconduttore da 980 Nm o 1480 Nm. Lo splitter ottico separa la luce della pompa e la luce del segnale, permettendo loro di propagare separatamente all'interno della fibra drogata con erbio. L'accoppiatore accoppia la luce della pompa e la luce del segnale nella fibra drogata con erbio.

Principio operativo EDFA

Quando la luce della pompa passa attraverso una fibra drogata con erbio, gli elettroni nell'elemento Erbio sono eccitati ad un alto livello di energia, posizionando l'elemento Erbio in uno stato eccitato. Quando la luce del segnale passa attraverso la fibra drogata con erbio, l'elemento erbio eccitato emette fotoni verso la luce del segnale, un fenomeno noto come emissione stimolata. Ciò aumenta l'energia della luce del segnale, amplificando così la luce del segnale. In particolare, quando i fotoni della pompa e i fotoni di segnale si incontrano nella fibra drogata con erbio, scambiano energia, trasferendo l'energia dei fotoni della pompa ai fotoni del segnale. L'elemento erbio nella fibra drogata con erbio ha una struttura di livello di energia unica che trasferisce efficacemente l'energia dei fotoni della pompa ai fotoni del segnale, amplificando così la luce del segnale. Inoltre, nella fibra drogata con erbio, gli elettroni dell'elemento erbio rimangono nello stato eccitato per un tempo molto breve, solo nell'ordine dei nanosecondi, rendendo il processo di amplificazione estremamente rapido.

Vantaggi di EDFA

Rispetto ad altri amplificatori in fibra, EDFA offre i seguenti vantaggi: 1. Gamma di lunghezze d'onda larghe: EDFA copre le lunghezze d'onda della banda C e della banda B, rendendoli adatti a vari sistemi di comunicazione ottica. 2. Elevato guadagno di amplificazione: l'EDFA può ottenere un guadagno di amplificazione superiore a 30 dB, con elevata uniformità del guadagno. 3. Rumore basso: EDFA ha una figura a basso rumore, che consente la trasmissione in fibra a lunga distanza. 4. ALTA AFFIDABILITÀ: EDFA Offre un'elevata affidabilità e una lunga durata, soddisfacendo i requisiti dei sistemi di comunicazione ottica.