Un Amplificateur optique est un dispositif qui amplifie directement un signal optique sans le convertir d‘abord en un signal électrique. L‘Amplificateur optique peut être considéré comme un laser sans cavité optique, ou un laser dont la rétroaction de la cavité est supprimée. Les amplificateurs optiques sont très importants dans la communication optique et la physique laser. Ils sont utilisés comme répéteurs optiques dans les câbles à fibre optique longue distance qui transportent la plupart des liaisons de télécommunication du monde.
Il existe plusieurs mécanismes physiques différents qui peuvent être utilisés pour amplifier un signal optique et ils correspondent aux principaux types d‘amplificateurs optiques. Dans les amplificateurs à fibre dopée et les lasers à volume, l‘émission stimulée dans le milieu à gain de l‘amplificateur entraîne une amplification de la lumière incidente. Dans un Amplificateur optique à semi - conducteur (SOA), une recombinaison électron - trou se produit. Dans un amplificateur Raman, la diffusion Raman de la lumière incidente avec les phonons dans le réseau du milieu à gain produit des photons cohérents avec les photons incidents.
Les fondamentaux de l’edfa
Un faisceau de puissance relativement élevée est mélangé avec le signal d‘entrée à l‘aide d‘un coupleur de sélection de longueur d‘onde (WSC). Le signal d‘entrée et la lumière d‘excitation doivent avoir des longueurs d‘onde sensiblement différentes. La lumière mixte est dirigée dans un tronçon de fibre optique comprenant des ions Erbium dans le coeur. Ce faisceau de haute puissance excite les ions erbium à leur état d‘énergie plus élevé. Lorsque des photons appartenant à un signal de longueur d‘onde différente de celle de la lumière de pompage rencontrent des ions Erbium excités, les ions Erbium donnent une partie de leur énergie au signal et retournent à leur état d‘énergie inférieur.
Il est important que l‘erbium renonce à son énergie sous la forme de photons supplémentaires qui sont exactement dans la même phase et la même direction que le signal amplifié. Le signal n‘est donc amplifié que dans son sens de propagation. Ce n‘est pas inhabituel - quand un atome est "Laser", il libère toujours de l‘énergie dans la même direction et la même phase que la lumière incidente. Donc toutes les annonces
Dans un amplificateur Raman, le signal est amplifié par une amplification Raman. Contrairement à edfa et SOA, l‘effet d‘amplification est obtenu par une interaction non linéaire entre le signal et le laser de pompage à l‘intérieur de la fibre. Il existe deux types d‘amplificateurs Raman: distribués et agrégés. Un amplificateur Raman distribué est un amplificateur qui utilise une fibre de transmission comme milieu de gain en multiplexant la longueur d‘onde de pompe avec la longueur d‘onde du signal, tandis qu‘un amplificateur Raman collectif utilise une fibre dédiée de plus courte longueur pour fournir l‘amplification. Dans le cas d‘un amplificateur Raman collectif, on utilise une fibre optique très non linéaire à faible coeur pour augmenter l‘interaction entre le signal et la longueur d‘onde de pompe et ainsi réduire la longueur de fibre nécessaire.
La lumière de pompage peut être couplée dans la fibre de transmission dans le même sens que le signal (pompage co - directionnel), dans le sens opposé (pompage inverse) ou les deux. Le pompage inverse est plus fréquent car
Le principal avantage de l‘amplification Raman est sa capacité à fournir une amplification distribuée au sein de la fibre de transmission, augmentant ainsi la longueur de l‘intervalle entre l‘amplificateur et le site de régénération. La bande passante d‘amplification d‘un amplificateur Raman est définie par la longueur d‘onde de pompe utilisée, de sorte que l‘amplification peut être réalisée sur une zone plus large et différente par rapport à d‘autres types d‘amplificateurs qui dépendent du dopant et de la conception du dispositif pour définir une "fenêtre" d‘amplification.
Les amplificateurs Raman présentent certains avantages fondamentaux. Tout d‘abord, le gain Raman est présent dans chaque fibre, ce qui offre un moyen rentable de mettre à niveau à partir du terminal. Deuxièmement, le gain est non résonant, ce qui signifie qu‘il peut être obtenu sur toute la zone transparente de la fibre d‘environ 0,3 à 2 µm. Un troisième avantage des amplificateurs Raman est la possibilité d‘ajuster le spectre de gain en ajustant la longueur d‘onde de pompe. Par exemple, plusieurs lignes de pompe peuvent être utilisées pour augmenter
