Amplificadores en fibra son amplificadores ópticos que usan fibra dopada, normalmente con tierras raras. Estos amplificadores necesitan de un bombeo externo con un láser de onda continua a una frecuencia óptica ligeramente superior a la que amplifican. Típicamente, las longitudes de onda de bombeo son 980 nm o 1480 nm y para obtener los mejores resultados en cuanto a ruido se refiere, debe realizarse en la misma dirección que la señal1 .
Un amplificador óptico es capaz de amplificar un conjunto de longitudes de onda (WDM, wavelength division multiplexing).
Amplificador de fibra dopada con Erbio (EDFA)
Diagrama esquemático de un amplificador de fibra dopada.
El amplificador de fibra dopada más común es el EDFA (del inglés, Erbium Doped Fiber Amplifier) que se basa en el dopaje con Erbio de una fibra óptica.
Algunas características típicas de los EDFAs comerciales son:
Frecuencia de operación: bandas C y L (approx. de 1530 a 1605 nm).
Para el funcionamiento en banda S (below 1480 nm) son necesarios otros dopantes.
Baja figura de ruido (típicamente entre 3-6 dB).
Ganancia entre (15-40 dB).
Baja sensibilidad al estado de polarización de la luz de entrada.
Máxima potencia de salida: 14-25 dBm.
Ganancia interna: 25-50 dB.
Variación de la ganancia: +/- 0,5 dB.
Longitud de fibra dopada: 10-60 m para EDFAs de banda C y 50-300 m para los de banda L.
Número de láseres de bombeo: 1-6.
Longitud de onda de bombeo: 980 nm o 1480 nm2.
Ruido predominante: ASE (Amplified Spontaneous Emission).
Amplificador óptico de semiconductor (Semiconductor optical amplifier, SOA)
Los amplificadores ópticos de semiconductor tienen una estructura similar a un láser Fabry-Perot salvo por la presencia de un antireflectante en los extremos. El antireflectante incluye un antireflection coating y una guía de onda cortada en ángulo para evitar que la estructura se comporte como un láser.
El amplificador óptico de semiconductor suele ser de pequeño tamaño y el bombeo se implementa de forma eléctrica. Podría ser menos caro que un EDFA y puede ser integrado con otros dispositivos (láseres, moduladores...).
Sin embargo, en la actualidad, las prestaciones no son tan buenas como las que presentan los EDFAs. Los SOAs presentan mayor factor de ruido, menos ganancia, son sensibles a la polarización, son muy no lineales cuando se operan a elevadas velocidades...
Su elevada no-linealidad hacen atractivos los SOAs para aplicaciones de procesado como la conmutación todo óptica o la conversión de longitud de onda. También se está estudiando su uso para implementar puertas lógicas.
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Rafael Vivas
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