Amplificador óptico

En fibra óptica, un amplificador óptico es un dispositivo que amplifica una señal óptica directamente, sin necesidad de convertir la señal al dominio eléctrico, amplificar en eléctrico y volver a pasar a óptico.

Amplificadores de fibra dopada

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 señal.[1]

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 EDFA comerciales son:

  • Frecuencia de operación: bandas C y L (aproximadamente de 1530 a 1625 nm).
    • Para el funcionamiento en banda S (por debajo de 1480 nm) son necesarios otros dopantes.
  • Bajo factor 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 nm.
  • Ruido predominante: ASE (Amplified Spontaneous Emission).

El ruido ASE generado a la salida de un amplificador de este tipo se puede calcular como:

donde, es el factor de emisión espontánea, es la ganancia del amplificador y es el ancho de banda óptico del amplificador.

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