2.6 Οπτικοί Ενισχυτές(Optical Amplifiers)

2.6.1 Βασικές Παράμετροι Οπτικών Ενισχυτών

  1. Gain: μετράει την αναλογία ισχύος εξόδου(output power) ενός σήματος προς την ισχύ εισόδου(input power).
  2. Gain Bandwidth: Αναφέρεται στο εύρος των συχνοτήτων των μηκών κύματος(wavelength frequencies range), όπου είναι ενεργός ο συγκεκριμένος ενισχυτής.
  3. Gain Saturation: Είναι η τιμή της ισχύος εξόδου στην οποία η ισχύς εξόδου παύει να αυξάνεται παράλληλα με την αύξηση της ισχύος εισόδου. Όταν η ισχύς εισόδου περνάει μια συγκεκριμένη τιμή, οι φορείς (ηλεκτρόνια) στον ενισχυτή δεν μπορουν να παράγουν περισσότερη φωτεινή ενέργεια στην έξοδο. Η ισχύς αυτή(saturation power) ορίζεται ως η ισχύς εξόδου στην οποία υπάρχει μια 3dB μείωση στην αναλογία ισχύος εξόδου με εισόδου(small signal gain).
  4. Polarization Sensitivity: Αναφέρεται στην εξάρτηση του gain από την πόλωση του σήματος. Μετριέται σε dB.

2.6.2 Τι είναι οι Οπτικοί Ενισχυτές

Κατά τη διάδοση τους μέσα στην οπτική ίνα, τα οπτικά σήματα εξασθενίζουν. Μετά απο κάποια απόσταση η αθροιστική απώλεια της ισχύος του σήματος το κάνει πολύ ασθενές για να είναι ανιχνεύσιμο. Πριν συμβέι αυτό, πρέπει το σήμα να επανέρθει στην αρχική του ισχύ. Αυτό γίνεται με τη χρήση των οπτικών ενισχυτών.

Πριν απο την εμφάνιση των οπτικών ενισχυτών, η μόνη επιλογή ήταν να γίνει επανεκπομή του σήματος. Αυτό γινόταν με τους regenerators, δηλαδή με συσκευές  οι οποίες μετέτρεπαν το σήμα σε ηλεκτρικό, το καθάριζαν και στη συνέχεια το μετέτρεπαν πάλι σε οπτικό για περαιτέρω εκπομπή.

Οι οπτικοί ενισχυτές υπερτερούν από τους regenerators στο ότι είναι ανεξάρτητοι από το ρυθμό μετάδοσης των δεδομένων(bit rate). Άρα ενα σύστημα που έχει οπτικούς ενισχυτές μπορεί να αναβαθμιστεί σε υψηλότερο bit rate χωρίς την αντικατάστασή τους. Επιπλέον, οι οπτικοί ενισχυτές μπορούν να ενισχύσουν πολλά WDM σήματα, ενώ θα χρειάζονταν ένας regenerator για το καθένα.

Τα είδη των οπτικών ενισχυτών έιναι:

  1. Erbium-Doped Fiber Amplifiers(EDFA)
  2. Praseodymium-Doped Fiber Amplifier(PDFA)
  3. Semiconductor Optical Amplifier(SOA)