Componentes ópticos avanzados - Amplificador de fibra Raman (RFA)
En su mayoría, todos los amplificadores ópticos se utilizan en la comunicación óptica. En general, el amplificador tipo Brillouin no se utiliza en la comunicación óptica. Para un uso particular, se debe tomar la decisión sobre qué amplificador se utilizará. El amplificador EDFA se utiliza en línea debido a su compatibilidad. Por otro lado, el amplificador de fibra Raman (RFA) será un muy buen amplificador de potencia debido a su alta saturación.
Los EDFA y los láseres convencionales logran una ganancia al bombear átomos a un estado de alta energía. Esto permite que los átomos liberen su energía cuando un fotón de una longitud de onda adecuada pasa cerca. Las RFA utilizan la dispersión Raman estimulada (SRS) para crear ganancia óptica. Debido a que SRS roba energía de longitudes de onda más cortas y la alimenta a longitudes de onda más largas, los sistemas DWDM de alto conteo de canales inicialmente evitaron esta técnica.
Un amplificador RFA consta de poco más que un láser de bomba de alta potencia, generalmente llamado láser Raman, y un WDM o acoplador direccional. La amplificación óptica se produce en la propia fibra de transmisión, distribuida a lo largo de la ruta de transmisión. Con una amplificación de hasta 10 dB, los RFA proporcionan un ancho de banda de ganancia amplio (hasta 100 nm), lo que les permite operar utilizando cualquier fibra óptica instalada (fibra óptica monomodo, TrueWave, etc.). Al aumentar la señal óptica en tránsito, los RFA reducen la pérdida efectiva del tramo y mejoran el rendimiento del ruido.
En combinación con los EDFA, los RFA crean un ancho de banda óptico plano con ganancia amplia. La figura siguiente muestra la topología de una RFA típica. La bomba láser y el circulador óptico comprenden los dos elementos clave del amplificador RFA. En este caso, el láser de la bomba tiene una longitud de onda de 1535 nm. El circulador óptico proporciona un medio conveniente de inyectar luz hacia atrás en la ruta de transmisión con una pérdida óptica mínima.
Estas son las figuras que muestran el espectro óptico de un amplificador RFA de bombeo directo y la señal recibida después de la misma longitud de fibra utilizada en el ejemplo de SRS. La señal se inyecta por el láser de la bomba de 1535 nm en el extremo de transmisión en lugar del extremo de recepción. En general, la amplitud del láser de la bomba excede la de las señales de datos.
Con una disminución significativa en la amplitud del láser de la bomba, la amplitud de las seis señales de datos ha aumentado, dando a las seis señales amplitudes más o menos iguales. En este caso, el efecto SRS robó una gran cantidad de energía de la señal láser de la bomba de 1535 nm y redistribuyó esa energía a las seis señales de datos.
