Schéma technique du système d'amplificateur EDFA en bande L

1. Fibre dopée à l'erbium
L'erbium est un élément des terres rares, de numéro atomique 68 et de masse atomique 167,3. Le niveau d'énergie électronique de l'ion erbium est représenté sur la figure ; la transition d'un niveau d'énergie inférieur à un niveau supérieur correspond à l'absorption de la lumière, tandis que le passage d'un niveau d'énergie supérieur à un niveau inférieur correspond à l'émission de lumière.

2. Principe EDFA

L'EDFA utilise une fibre dopée aux ions erbium comme milieu amplificateur, ce qui induit une inversion de population sous l'effet d'une lumière de pompe. Il réalise ainsi une amplification du rayonnement stimulé par induction d'un signal lumineux.
Les ions erbium possèdent trois niveaux d'énergie. Ils se trouvent au niveau d'énergie le plus bas, E1, lorsqu'ils ne sont pas excités par la lumière. Lorsque la fibre est excitée en continu par le laser de la source de pompe, les particules à l'état fondamental gagnent en énergie et passent à un niveau d'énergie supérieur. Par exemple, lors de la transition de E1 à E3, la particule étant instable au niveau d'énergie élevé E3, elle retombe rapidement vers l'état métastable E2 par un processus de transition non radiative. À ce niveau d'énergie, les particules ont une durée de vie relativement longue. Du fait de l'excitation continue par la source de pompe, le nombre de particules au niveau d'énergie E2 augmente, de même que le nombre de particules au niveau d'énergie E1. Ainsi, une inversion de population est réalisée dans la fibre dopée à l'erbium, créant les conditions nécessaires à l'amplification optique.
Lorsque l'énergie des photons du signal d'entrée E=hf est précisément égale à la différence d'énergie entre E2 et E1 (E2-E1=hf), les particules dans l'état métastable transitent vers l'état fondamental E1 sous forme de rayonnement stimulé. Les photons du signal d'entrée et du rayonnement sont identiques, ce qui augmente considérablement leur nombre et transforme le signal optique d'entrée en un signal optique de sortie intense dans la fibre dopée à l'erbium, réalisant ainsi l'amplification directe du signal optique.

2. Schéma du système et présentation des dispositifs de base
2.1. Le schéma du système d'amplificateur à fibre optique en bande L est le suivant :

2.2. Le schéma du système de source lumineuse ASE pour l'émission spontanée de fibres dopées à l'erbium est le suivant :

Présentation de l'appareil

1.Amplificateur à fibre dopée à l'erbium haute puissance ROF-EDFA-HP

Paramètre		Unité	Min	Type	Max
Plage de longueurs d'onde de fonctionnement		nm	1525		1565
Plage de puissance du signal d'entrée		dBm	-5		10
Puissance optique de sortie de saturation		dBm			37
Stabilité de la puissance optique de sortie à saturation		dB			±0,3
Indice de bruit à l'entrée 0 dBm		dB		5.5	6.0
Isolation optique d'entrée		dB	30
Isolation optique de sortie		dB	30
Perte de retour d'entrée		dB	40
Perte de retour de production		dB	40
gain dépendant de la polarisation		dB		0,3	0,5
Dispersion du mode de polarisation		ps			0,3
Fuite de la pompe d'entrée		dBm			-30
Fuite de la pompe de refoulement		dBm			-30
Tension de fonctionnement		V( AC )	80		240
Type de fibre			SMF-28
interface de sortie			FC/APC
interface de communication			RS232
Taille du colis	Module	mm	483×385×88 (rack 2U)
Taille du colis	Ordinateur de bureau	mm	150×125×35

2.ROF -EDFA -Amplificateur de puissance à fibre dopée à l'erbium

Paramètre			Unité	Min	Type	Max
Plage de longueurs d'onde de fonctionnement			nm	1525		1565
Plage de puissance du signal de sortie			dBm	-10
gain en petit signal			dB		30	35
Plage de sortie optique de saturation *			dBm		17/20/23
Facteur de bruit **			dB		5.0	5.5
Isolation d'entrée			dB	30
Isolation de sortie			dB	30
gain indépendant de la polarisation			dB		0,3	0,5
Dispersion du mode de polarisation			ps			0,3
Fuite de la pompe d'entrée			dBm			-30
Fuite de la pompe de refoulement			dBm			-40
Tension de fonctionnement		module	V	4,75	5	5,25
Tension de fonctionnement		ordinateur de bureau	V( AC )	80		240
Fibre optique				SMF-28
interface de sortie				FC/APC
Dimensions	module		mm	90×70×18
Dimensions	ordinateur de bureau		mm	320×220×90

3. Amplificateur à fibre dopée à l'erbium modèle ROF-EDFA-P

Paramètre		Unité	Min	Type	Max
Plage de longueurs d'onde de fonctionnement		nm	1525		1565
Plage de puissance du signal d'entrée		dBm	-45
gain en petit signal		dB		30	35
Plage de puissance optique de sortie à saturation *		dBm		0
Indice de bruit **		dB		5.0	5.5
Isolation optique d'entrée		dB	30
Isolation optique de sortie		dB	30
gain dépendant de la polarisation		dB		0,3	0,5
Dispersion du mode de polarisation		ps			0,3
Fuite de la pompe d'entrée		dBm			-30
Fuite de la pompe de refoulement		dBm			-40
Tension de fonctionnement	Module	V	4,75	5	5,25
Tension de fonctionnement	Ordinateur de bureau	V( AC )	80		240
Type de fibre			SMF-28
Interface de sortie			FC/APC
Taille du colis	Module	mm	907018
Taille du colis	Ordinateur de bureau	mm	32022090