Linh kiện quang học tiên tiến - Bộ khuếch đại sợi Raman (RFA)
Hầu hết, tất cả các bộ khuếch đại quang được sử dụng trong giao tiếp quang. Nói chung, bộ khuếch đại loại Brillouin không được sử dụng trong giao tiếp quang. Đối với một mục đích sử dụng cụ thể, quyết định phải được đưa ra về việc sử dụng bộ khuếch đại nào. Bộ khuếch đại EDFA được sử dụng bộ khuếch đại nội tuyến dựa trên khả năng tương thích của nó. Mặt khác, Bộ khuếch đại sợi Raman (RFA) sẽ là bộ khuếch đại công suất rất tốt vì độ bão hòa cao.
EDFA và laser thông thường, đạt được bằng cách bơm các nguyên tử vào trạng thái năng lượng cao. Điều này cho phép các nguyên tử giải phóng năng lượng của chúng khi một photon có bước sóng phù hợp đi qua gần đó. RFA sử dụng tán xạ Raman kích thích (SRS) để tạo ra mức tăng quang. Do SRS cướp năng lượng từ các bước sóng ngắn hơn và cung cấp năng lượng cho các bước sóng dài hơn, các hệ thống DWDM đếm kênh cao ban đầu đã tránh được kỹ thuật này.
Bộ khuếch đại RFA bao gồm ít hơn một chút so với laser bơm công suất cao, thường được gọi là laser Raman và WDM hoặc bộ ghép hướng. Sự khuếch đại quang học xảy ra trong chính sợi truyền, được phân phối dọc theo đường truyền. Với mức khuếch đại lên tới 10 dB, RFA cung cấp băng thông khuếch đại rộng (lên đến 100nm), cho phép chúng hoạt động bằng cách sử dụng bất kỳ sợi quang được cài đặt nào (cáp quang chế độ đơn, TrueWave, v.v.). Bằng cách tăng tín hiệu quang khi truyền, RFA làm giảm mất nhịp hiệu quả và cải thiện hiệu suất nhiễu.
Kết hợp với EDFA, RFA tạo ra băng thông quang khuếch đại rộng. Hình belwo cho thấy cấu trúc liên kết của một RFA điển hình. Laser bơm và bộ tuần hoàn quang bao gồm hai yếu tố chính của bộ khuếch đại RFA. Trong trường hợp này, laser bơm có bước sóng 1535nm. Bộ tuần hoàn quang cung cấp một phương tiện thuận tiện để đưa ánh sáng ngược vào đường truyền với tổn thất quang tối thiểu.
Dưới đây là các số liệu cho thấy phổ quang của bộ khuếch đại RFA được bơm về phía trước và tín hiệu thu được sau cùng một chiều dài sợi được sử dụng trong ví dụ SRS. Tín hiệu được đưa vào bởi laser bơm 1535nm ở đầu phát thay vì đầu thu. Nói chung, biên độ của laser bơm vượt quá tín hiệu dữ liệu.
Với sự giảm đáng kể về biên độ của laser bơm, biên độ của sáu tín hiệu dữ liệu đã tăng lên, cho tất cả sáu tín hiệu có biên độ gần bằng nhau. Trong trường hợp này, hiệu ứng SRS đã cướp đi rất nhiều năng lượng từ tín hiệu laser bơm 1535nm và phân phối lại năng lượng đó cho sáu tín hiệu dữ liệu.
