Como é que um sinal de fibra óptica é melhorado?

Existem principalmente duas formas de melhorar ou amplificar o sinal em fibra óptica. A primeira técnica é usar um Repetidor que inicialmente transforma o sinal óptico em elétrico, depois amplifica o sinal elétrico e por fim converte o sinal elétrico em ótico. Mas neste processo a perda é maior e ruídos indesejados são adicionados no sinal real.

Por isso a segunda abordagem a este problema é o Amplificador Óptico's. Estes amplificadores ópticos podem ser ainda categorizados em três tipos. Amplificadores Ópticos Semicondutores (SOA), Amplificadores de Fibra Doper (DFA) e Amplificadores Raman.

Em SOA, nós usamos um semicondutor para fornecer o meio de ganho. Estes amplificadores têm uma estrutura semelhante aos díodos laser FP, mas com elementos de design anti-reflexo nas faces finais. Os desenhos recentes incluem revestimentos anti-reflexo e guias de onda inclinadas e regiões de janelas que podem reduzir a reflexão da face final para menos de 0,001%. Como isso cria uma perda de energia da cavidade maior do que o ganho, impede que o amplificador atue como um laser.

DFAs são amplificadores ópticos que usam uma fibra óptica dopada como meio de ganho para amplificar um sinal óptico. Eles estão relacionados a lasers de fibra. O sinal a ser amplificado e um laser de bomba são multiplexados na fibra dopada, e o sinal é amplificado através da interação com os íons dopantes. O exemplo mais comum é o Erbium Doped Fiber Amplifier (EDFA), onde o núcleo de uma fibra de sílica é dopado com íons Erbium trivalent e pode ser bombeado eficientemente com um laser a um comprimento de onda de 980 nm ou 1.480 nm, e exibe ganho na região de 1.550 nm.

Num amplificador Raman, o sinal é intensificado pela amplificação Raman. Ao contrário do EDFA e SOA, o efeito de amplificação é alcançado por uma interação não linear entre o sinal e um laser de bomba dentro de uma fibra óptica. Existem dois tipos de amplificadores Raman: distribuídos e agrupados. Um amplificador Raman distribuído é aquele no qual a fibra de transmissão é utilizada como meio de ganho através da multiplexação de um comprimento de onda da bomba com o comprimento de onda do sinal, enquanto que um amplificador Raman bombeado utiliza um comprimento de fibra dedicado e mais curto para fornecer amplificação. No caso de um amplificador Raman com fibras altamente não lineares com um núcleo pequeno é utilizado para aumentar a interacção entre o sinal e os comprimentos de onda da bomba e assim reduzir o comprimento de fibra necessário.

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