Amplifier Optik telah Merevolusi Komunikasi Serat Optik Jarak-Jauh
Dalam situasi di mana masalah utama adalah kerugian, amplifier optik memang dapat digunakan untuk memperkuat sinyal tanpa konversi ke domain listrik. Amplifier Optik semacam itu benar-benar telah merevolusi komunikasi serat optik jarak jauh.
Tujuan dari penguat optik adalah untuk mengembalikan tingkat daya sinyal, berkurang karena kehilangan selama propagasi, tanpa konversi optik ke listrik. Sebagian besar penguat optik memperkuat cahaya insiden melalui emisi terstimulasi, mekanisme yang sama yang digunakan dalam laser, tetapi tanpa mekanisme umpan balik. bahan utama adalah penguatan optik yang direalisasikan melalui pompa amplifier (listrik atau optik) untuk mencapai inversi populasi. penguatan optik, secara umum, tidak hanya fungsi frekuensi, tetapi juga fungsi intensitas sinar lokal. Gambar di bawah ini menunjukkan prinsip penguat optik.
Dibandingkan dengan regenerator elektronik, amplifier optik tidak memerlukan sirkuit elektronik berkecepatan tinggi, transparan untuk kecepatan bit dan format dan, yang paling penting, dapat memperkuat beberapa sinyal optik pada panjang gelombang yang berbeda secara bersamaan. Dengan demikian, perkembangan mereka telah mengantarkan pada pertumbuhan luar biasa dari kapasitas komunikasi menggunakan Wavelength Division Multiplexing (WDM) di mana banyak panjang gelombang yang membawa sinyal independen disebarkan melalui serat mode tunggal yang sama, sehingga mengalikan kapasitas tautan. Tidak seperti regenerator elektronik, amplifier WDM tidak mengkompensasi dispersi yang terakumulasi dalam tautan dan juga menambah noise pada singal optik.
Amplifier optik memiliki dampak besar pada sistem transmisi serat optik. Mereka dapat mengkompensasi hilangnya jalur transmisi serat optik, sehingga mengurangi jumlah repeater listrik. Keuntungan ekonomis utama adalah kemampuan untuk memperkuat secara simultan sejumlah sinyal WDM. Dalam saluran transmisi jarak jauh (ditunjukkan pada gambar di bawah), amplifier optik, ditunjukkan oleh segitiga padat, digunakan sebagai amplifier penguat pada pemancar, penguat in-line, dan pra-penguat di penerima. Penguat in-line disebut repeater 1R. Biasanya, repeater 1R dimasukkan setiap 80-100 km dalam sistem transmisi jarak jauh. EDFA paling umum digunakan untuk amplifier pada pita konvensional (C-band) dari daerah spektral 1530-1565 nm. Ini karena transisi dari keadaan metastabil ke keadaan dasar EDFA masuk ke dalam C-band. Klik untuk detail produk dari C-band EDFA . Setiap kali sinyal melewati amplifier optik, noise amplifier diakumulasikan, menghasilkan penurunan Signal Noise Ratio (SNR). Oleh karena itu, setelah melewati beberapa repeater 1R, sinyal optik diregenerasi oleh repeater listrik 3R yang memiliki tiga fungsi membentuk kembali, retiming, dan regenerasi.
Beberapa jenis amplifier optik telah diperkenalkan sejauh ini: Semiconductor Optical Amplifier (SOA), Raman Fiber Amplifier (RFA), amplifier serat langka-bumi-didoping (Erbium-Doped EDFA beroperasi pada 1500 nm dan Praseodymium-Doped FDFA beroperasi pada 1300 nm ), dan Penguat Parametrik Optik (OPA). Pita penguat utama EDFA adalah pita-C (1535-1565 nm) dan pita-L (1570-1610 nm); namun, ada laporan tentang memperluas jangkauan operasi EDFA ke S-band (1460-1530 nm). Di sisi lain, RFA dapat dibuat untuk beroperasi di pita mana pun. SOA yang mampu beroperasi di berbagai band tersedia. OPA menggunakan nonlinier untuk memperkuat sinyal dan dapat dibuat untuk beroperasi di pita mana pun.
Saat ini, sebagian besar sistem komunikasi serat optik menggunakan EDFA karena keunggulan mereka dalam hal bandwidth, output daya tinggi dan karakteristik kebisingan. RFA dan SOA juga menjadi penting dalam banyak aplikasi. Pekerjaan pada OPA telah menunjukkan bahwa adalah mungkin untuk mencapai amplifikasi broadband dengan angka-angka yang sangat rendah.
