EDFA は 、光ファイバー通信システムを介して伝送される光信号の強度を高めるために使用される光中継デバイスです。1987 年に発明された EDFA は、C バンドと L バンドでゲインを発揮します。これらのバンドでは、テレコンピューター光ファイバーは光通信波長帯域全体で最も低い損失を示します。

エルビウム添加光ファイバー増幅器 (EDFA) とは何を意味しますか?

EDFAは、図1に模式的に示すように、光伝送路においてブースター、インライン、およびプリアンプとして使用されます。ブースターアンプは送信機の直後に配置され、伝送路に入射する光パワーを増幅します。インラインアンプは伝送路中に配置され、光ファイバによる減衰を補償します。プリアンプは受信機の直前に配置され、受信機に十分な光パワーが入射されるようにします。

通信分野や様々な研究分野で利用されています。EDFAはエルビウムと呼ばれる物質で「ドーピング」されています。「ドーピング」とは、電子を操作して結果を促進するために化学元素を使用するプロセスを指します。

仕組み

光ファイバーには希土類元素であるエルビウムが添加されており、ガラスファイバーはある周波数の光を吸収し、別の周波数の光を放射することができます。外部の半導体レーザーは、980ナノメートルまたは1480ナノメートルの赤外線波長の光を光ファイバーに入射します。この作用により、エルビウム原子が励起されます。さらに1530ナノメートルから1620ナノメートルの波長の光信号が光ファイバーに入り、励起されたエルビウム原子を刺激して、入射信号と同じ波長の光子を放射します。この作用により、弱い光信号がより高い出力に増幅され、信号強度が向上します。

EDFA が発明される以前は、長距離光ファイバー伝送路では、信号再生のために複雑な光電気（OE）変換器と光起電力（EO）変換器が必要でした。EDFAの導入により、こうしたOEおよびEO変換が不要になり、システムが大幅に簡素化されました。これは特に、1つのリンクを構成するために100以上の中継器が必要となることもある海底光伝送において有効です。1996年に運用を開始したTPC-5CN（太平洋横断ケーブル5号線ネットワーク）は、EDFAを採用した最初の海底光ファイバーネットワークです。

EDFAの増幅率、つまり増幅ウィンドウは、増幅される光波長範囲に基づいており、ドーパントイオンの分光特性、光ファイバーのガラス構造、およびポンプレーザーの波長と出力によって決定されます。イオンが光ファイバーのガラスに送り込まれると、エネルギーレベルが広がり、その結果、増幅ウィンドウが広がり、波長分割多重通信に使用される光ファイバー増幅器の広い利得帯域幅を持つ光スペクトルが得られます。信号波長が増幅ウィンドウ内にある場合、この単一の増幅器ですべての光ファイバーチャネル信号を使用できます。光アイソレータデバイスはEDFAの両側に配置され、ダイオードとして機能し、信号が複数方向に伝播するのを防ぎます。

EDFAは通常、最大約800キロメートル（km）の距離をカバーする10スパンまでに制限されています。これより長い距離では、信号のタイミングと形状を調整し、光ファイバーの曲がりによる様々な光分散形態から蓄積されたノイズを除去する中間ラインリピータが必要です。さらに、EDFAは1525ナノメートル（nm）より短い波長を増幅できません。

Fiber-MART 光増幅器および EDFA

Fiber-Martが提供する光増幅器は、あらゆるネットワークセグメント（アクセス、メトロ、リージョナル、ロングホール）およびアプリケーション（通信、ケーブル、エンタープライズ）向けに設計されています。DWDMシステム向けのDWDM EDFA、CATVアプリケーション向けのCATV EDFA、  SDHネットワーク向けのSDH EDFAなど 、エルビウム添加光ファイバ増幅器（EDFA）シリーズを取り揃えてい ます。さらに、 ラマン光ファイバ増幅器、中間段アクセス用DCM EDFA、EYDFAなどの高出力増幅器もご提供可能です。

一言で言えば、光増幅器とEDFAは信号を増幅することで長距離光伝送を可能にします。詳細については、Fiber-MART.COMをご覧ください。ご要望がございましたら、お気軽に[email protected]までお問い合わせください。