ऑप्टिकल एम्पलीफायरों ने लंबी दूरी के फाइबर ऑप्टिक संचार में क्रांति ला दी है
ऐसी स्थितियों में जिनमें प्राथमिक मुद्दा नुकसान होता है, ऑप्टिकल एम्पलीफायरों का उपयोग वास्तव में विद्युत डोमेन में रूपांतरण के बिना संकेतों को बढ़ाने के लिए किया जा सकता है। इस तरह के ऑप्टिकल एम्पलीफायरों ने वास्तव में लंबी दूरी के फाइबर ऑप्टिक संचार में क्रांति ला दी है।
एक ऑप्टिकल एम्पलीफायर का उद्देश्य सिग्नल पावर के स्तर को पुनर्स्थापित करना है, प्रचार के दौरान नुकसान के कारण कम हो जाता है, बिना किसी ऑप्टिकल विद्युत रूपांतरण के। अधिकांश ऑप्टिकल एम्पलीफायर उत्तेजित उत्सर्जन के माध्यम से घटना प्रकाश को बढ़ाते हैं, वही तंत्र जो लेज़रों में उपयोग किया जाता है, लेकिन प्रतिक्रिया machanism के बिना। मुख्य घटक आबादी के उलट को प्राप्त करने के लिए एम्पलीफायर पंपिंग (इलेक्ट्रिकल या ऑप्टिकल) के माध्यम से प्राप्त ऑप्टिकल लाभ है। ऑप्टिकल लाभ, आम तौर पर बोलना, न केवल आवृत्ति का एक कार्य है, बल्कि स्थानीय बीम की तीव्रता का एक कार्य भी है। नीचे दिया गया आंकड़ा ऑप्टिकल एम्पलीफायर के सिद्धांत को दर्शाता है।
इलेक्ट्रॉनिक पुनर्योजी के साथ तुलना में, ऑप्टिकल एम्पलीफायरों को किसी भी उच्च-गति वाले इलेक्ट्रॉनिक सर्किटरी की आवश्यकता नहीं होती है, बिट दर और प्रारूप के लिए पारदर्शी होते हैं और, सबसे महत्वपूर्ण बात, एक साथ विभिन्न तरंगदैर्ध्य पर कई ऑप्टिकल संकेतों को बढ़ा सकते हैं। इस प्रकार, उनका विकास वेवलेंथ डिवीजन मल्टीप्लेक्सिंग (डब्ल्यूडीएम) का उपयोग करते हुए संचार क्षमता की जबरदस्त वृद्धि में हुआ है जिसमें एक ही मोड फाइबर के माध्यम से स्वतंत्र संकेतों को ले जाने वाले कई तरंग दैर्ध्य का प्रसार किया जाता है, जिससे लिंक की क्षमता बढ़ जाती है। इलेक्ट्रॉनिक पुनर्योजी के विपरीत, WDM एम्पलीफायर लिंक में जमा हुए फैलाव की भरपाई नहीं करता है और यह ऑप्टिकल सिंगल के लिए शोर भी जोड़ता है।
ऑप्टिकल एम्पलीफायरों का ऑप्टिकल फाइबर ट्रांसमिशन सिस्टम पर बड़ा प्रभाव पड़ता है। वे ऑप्टिकल फाइबर ट्रांसमिशन लाइनों के नुकसान की भरपाई कर सकते हैं, इस प्रकार विद्युत रिपीटर्स की संख्या को कम कर सकते हैं। एक प्रमुख आर्थिक लाभ एक साथ कई WDM संकेतों को प्रवर्धित करने की क्षमता है। एक लंबी दौड़ में संचरण लाइन (नीचे दिए गए चित्र में दिखाया गया है), ऑप्टिकल एम्पलीफायरों, जो ठोस त्रिकोणों द्वारा दर्शाया गया है, को ट्रांसमीटर, इन-लाइन एम्पलीफायरों और रिसीवर में पूर्व-एम्पलीफायरों में बूस्टर एम्पलीफायरों के रूप में उपयोग किया जाता है। इन-लाइन एम्पलीफायर को 1R रिपीटर कहा जाता है। आमतौर पर, लंबी दौड़ के पारेषण प्रणालियों में प्रत्येक 80-100 किमी पर 1R पुनरावर्तक डाला जाता है। एक EDFA आमतौर पर वर्णक्रमीय क्षेत्र 1530-1565 एनएम के पारंपरिक बैंड (सी-बैंड) में एम्पलीफायर के लिए उपयोग किया जाता है। इसका कारण यह है कि मेटास्टेबल अवस्था से EDFA के ग्राउंड स्टेट में संक्रमण सी-बैंड में गिर जाता है। सी-बैंड EDFA के उत्पाद विवरण के लिए क्लिक करें। हर बार सिग्नल ऑप्टिकल एम्पलीफायर से गुजरता है, एम्पलीफायर शोर जमा होता है, जिसके परिणामस्वरूप सिग्नल शोर अनुपात (एसएनआर) की गिरावट होती है। इसलिए, 1R रिपीटर्स के कुछ पास होने के बाद, ऑप्टिकल सिग्नल को एक इलेक्ट्रिकल 3R रिपीटर द्वारा पुनर्जीवित किया जाता है, जिसमें रीशैपिंग, रिटिमिंग और रीजनरेशन के तीन कार्य होते हैं।
अब तक कई प्रकार के ऑप्टिकल एम्पलीफायरों को पेश किया गया है: सेमीकंडक्टर ऑप्टिकल एम्पलीफायर (SOA), रमन फाइबर एम्पलीफायर (RFA), दुर्लभ-पृथ्वी-डॉप्ड फाइबर एम्पलीफायर (Erbium-Doped EDFA) 1500 एनएम और प्रेडोडायमियम-डॉप्ड एफडीएफए 1300 एनएम पर काम कर रहे हैं। ), और ऑप्टिकल पैरामीटर एम्पलीफायर (OPA)। ईडीएफए के प्राथमिक प्रवर्धक बैंड सी-बैंड (1535-1565 एनएम) और एल-बैंड (1570-1610 एनएम) हैं; हालाँकि, वहाँ EDFAs के ऑपरेटिंग रेंज को S- बैंड (1460-1530 एनएम) तक विस्तारित करने की खबरें आई हैं। दूसरी ओर, किसी भी बैंड में काम करने के लिए RFAs बनाया जा सकता है। विभिन्न बैंडों में परिचालन करने में सक्षम SOA उपलब्ध हैं। OPA एक संकेत को बढ़ाने के लिए गैर-शुद्धता का उपयोग करते हैं और इसे किसी भी बैंड में संचालित करने के लिए बनाया जा सकता है।
आज, अधिकांश ऑप्टिकल फाइबर संचार प्रणाली बैंडविड्थ, उच्च शक्ति आउटपुट और शोर विशेषताओं के संदर्भ में अपने फायदे के कारण EDFAs का उपयोग करते हैं। कई अनुप्रयोगों में RFAs और SOAs भी महत्वपूर्ण होते जा रहे हैं। OPA पर काम से पता चला है कि बहुत कम-शोर वाले आंकड़ों के साथ ब्रॉडबैंड प्रवर्धन प्राप्त करना संभव है।