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Face aux exigences de transmission plus longues, les amplificateurs optiques sont devenus un composant essentiel des réseaux de fibre optique longue distance. Les amplificateurs optiques à semi-conducteurs (SOA), les amplificateurs à fibre dopée à l'erbium (EDFA) et les amplificateurs de systèmes DWDM réduisent les effets de dispersion et d'atténuation, améliorant ainsi les performances des systèmes optiques longue distance.
EDFA
L'évolution de l'EDFA a considérablement miniaturisé les pertes de la fibre optique. Cependant, la dispersion affecte gravement les performances des systèmes à fibre optique. Le signal lumineux est fortement déformé par la dispersion, ce qui diminue considérablement la qualité du signal, le débit et la distance parcourue. Par conséquent, les techniques permettant de contrôler efficacement la dispersion deviennent une préoccupation majeure dans ces systèmes.
Les EDFA permettent de transmettre des informations sur de plus longues distances sans recourir à des répéteurs conventionnels. La fibre est dopée à l'erbium, une terre rare dont la structure atomique présente les niveaux d'énergie nécessaires à l'amplification de la lumière. Les EDFA sont conçus pour amplifier la lumière à 1 550 nm. Le dispositif utilise un laser de pompage à 980 ou 1 480 nm pour injecter de l'énergie dans la fibre dopée. Lorsqu'un faible signal à 1 310 ou 1 550 nm pénètre dans la fibre, la lumière stimule les atomes de terres rares et libère leur énergie stockée sous forme de lumière supplémentaire à 1 550 ou 1 310 nm. Ce processus se poursuit tout au long du parcours du signal dans la fibre, devenant de plus en plus fort.
Les photons amplifient optiquement le signal entrant, augmentant la longueur d'onde et évitant la quasi-totalité des composants actifs. La puissance de sortie de l'EDFA étant importante, un système peut nécessiter moins d'amplificateurs. Le processus d'amplification est indépendant du débit de données. Grâce à cet avantage, la mise à niveau d'un système se limite au remplacement des terminaux d'émission/réception.
La demande croissante de bande passante plus large nécessite des amplificateurs optiques plus performants et plus fiables. La bande passante utilisable d'un EDFA n'est que d'environ 30 nm (1 530 nm-1 560 nm), mais l'atténuation minimale se situe entre 1 500 nm et 1 600 nm. L'amplificateur à fibre double bande (DBFA) résout ce problème. Il est divisé en deux amplificateurs de sous-bandes. Le DBFA est similaire à l'EDFA, mais sa bande passante s'étend d'environ 1 528 nm à 1 610 nm. La première plage est similaire à celle de l' EDFA , tandis que la seconde est appelée amplificateur à fibre à bande étendue (EBFA). L'EBFA se caractérise notamment par un gain plat, une saturation lente et un faible bruit. L'EBFA peut atteindre un gain plat sur une plage de 35 nm, comparable à celle des EDFA. Les EBFA présentent l'avantage d'atteindre une saturation plus lente, maintenant la sortie constante même lorsque l'entrée augmente.
Amplificateurs de système DWDM
L'essor des applications de multiplexage dense en longueur d'onde ( DWDM ) a fait des amplificateurs optiques DWDM un élément essentiel des systèmes à fibre optique. Il a également contraint les fabricants de fibres optiques à développer des multiplexeurs et démultiplexeurs DWDM capables de gérer des longueurs d'onde optiques rapprochées. Les systèmes DWDM traitant l'information optiquement plutôt qu'électriquement, il est impératif que les applications longue distance ne subissent pas les effets de la dispersion et de l'atténuation.
L'amplificateur Raman s'est révélé être un candidat intéressant pour le système DWDM. Fiber-MART propose des systèmes et méthodes améliorés d'amplification optique des signaux DWDM.
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