Un type courant deamplificateur optiqueutilisé dans les communications optiques
Lors de la transmission de signaux optiques dans des fibres optiques, ces signaux s'affaiblissent progressivement avec la distance, pouvant même entraîner des interruptions de communication. L'apparition des amplificateurs optiques a permis de recharger ces signaux, comparables à des stations-service, afin qu'ils puissent acheminer les données sans encombre jusqu'à leur destination. Cet article vous présente un amplificateur optique couramment utilisé en communication optique : l'amplificateur optique.amplificateur à fibre dopée à l'erbium(Amplificateur optique EDFA).
Un amplificateur à fibre dopée à l'erbium, comme son nom l'indique, incorpore de l'erbium (Er), un élément des terres rares, dans la fibre de quartz. Lorsqu'un signal optique d'entrée traverse cette fibre, les ions erbium trivalents (Er³⁺) absorbent l'énergie de la lumière de pompe et passent à un niveau d'énergie supérieur. Le nombre de particules à l'état excité s'inverse. Sous l'effet du signal lumineux d'entrée, les ions de terres rares à l'état excité subissent une émission stimulée et émettent des photons de même fréquence que le signal, réalisant ainsi une amplification optique.
Les composants qui constituent unAmplificateur optique EDFALes systèmes de transmission de signaux comprennent généralement des coupleurs optiques (souvent à multiplexage en longueur d'onde, WDM), des isolateurs optiques, des fibres dopées à l'erbium, des filtres et des sources de pompage. Le coupleur optique combine astucieusement la lumière incidente et la lumière de pompage pour garantir une injection précise du signal dans la fibre dopée à l'erbium. L'isolateur optique, quant à lui, supprime les réflexions parasites sur le trajet optique afin d'éviter la formation d'interférences et d'assurer la transmission unidirectionnelle du signal. Enfin, le filtre optique élimine le bruit indésirable pour améliorer le rapport signal/bruit et garantir la clarté de la transmission.
Actuellement, les chercheurs développent des amplificateurs à fibre bi-bande (DBFA) et des amplificateurs ultra-large bande (UWOA), dans le but d'étendre la bande passante du gain à l'ensemble de la bande de fréquences du multiplexage par répartition en longueur d'onde (WDM). Récemment, une équipe de recherche conjointe d'instituts de recherche européens a mis au point un amplificateur paramétrique à ondes progressives basé sur des puces photoniques. Grâce à une structure compacte, il réalise une amplification du signal ultra-large bande, avec une bande passante de 140 nm (trois fois celle d'un EDFA traditionnel), et son volume a été réduit à l'échelle centimétrique, offrant ainsi une capacité de transmission ultra-rapide pour les centres de données et le calcul d'intelligence artificielle. Ces « super-amplificateurs » permettront la transmission de plus d'une centaine de longueurs d'onde par fibre, jetant les bases des communications holographiques, des usines intelligentes et d'autres applications à l'ère de la 6G.
Date de publication : 3 février 2026