Уобичајени тип оптичког појачала који се користи у оптичкој комуникацији

Уобичајена врстаоптички појачавачкористи се у оптичкој комуникацији

Када се оптички сигнали преносе оптичким влакнима, како се растојање повећава, оптички сигнали ће постепено слабити, па чак и изазвати прекиде у комуникацији... До појаве оптичких појачала, она су попут „бензинске пумпе“, која допуњава енергију оптичких сигнала како би могли несметано да преносе податке до одредишта. У овом броју ћемо вам представити уобичајено оптичко појачало у оптичкој комуникацији –појачавач са влакнима допираним ербијумом(EDFA оптички појачавач).

Појачавач са влакнима допираним ербијумом, као што и само име сугерише: Ербијум (Er), редкоземни елемент, уграђен је у кварцно влакно. Када улазни оптички сигнал прође кроз влакно допирано ербијумом, тровалентни јони ербијума (Er³⁺) ће апсорбовати енергију пумпне светлости и прећи на виши енергетски ниво. Број честица у побуђеном стању подлеже инверзији. Под индукцијом улазне сигналне светлости, јони ретких земаља у побуђеном стању подлежу стимулисаној емисији и ослобађају фотоне исте фреквенције као и сигнална светлост, чиме се постиже оптичко појачавање.
Компоненте које чинеEDFA оптички појачавачГенерално укључују оптичке спрежнике (често користећи мултиплексере са поделом таласних дужина WDM), оптичке изолаторе, влакна допирана ербијумом, филтере и изворе пумпе. Међу њима, оптички спрежник генијално комбинује улазну светлост и светлост пумпе како би се осигурало да се сигнал прецизно убризгава у влакно допирано ербијумом; улога оптичког изолатора је да сузбије бескорисни одраз светлости у оптичкој путањи како би се спречило формирање непотребних сигнала сметњи, осигуравајући једносмерни пренос сигнала; оптички филтер уклања нежељени шум како би се побољшао однос сигнал-шум и осигурала јасноћа преноса информација.
Тренутно, истраживачи развијају двопојасна влакнаста појачала (DBFA) и ултраширокопојасна појачала (UWOA), циљајући да прошире пропусни опсег појачања на цео фреквентни опсег мултиплексирања таласних дужина (WDM). Недавно је заједнички истраживачки тим европских истраживачких института развио параметрични појачавач путујућег таласа заснован на фотонским чиповима. Захваљујући компактној структури, постиже се ултраширокопојасно појачавање сигнала, са пропусним опсегом од 140 nm (три пута већи од традиционалног EDFA), а запремина је смањена на центиметарски ниво, пружајући ултрабрзу подршку за центре података и вештачку интелигенцију. Ова „супер појачала“ ће подржати пренос преко стотину таласних дужина по влакну, постављајући темеље за холографску комуникацију и интелигентне фабрике и друге примене у 6G ери.