Description : Amplificateur à fibre dopée à l'erbium (EDFA)

Description : Amplificateur à fibre dopée à l'erbiumAmplificateur optique EDFA

Amplificateur à fibre optique dopée à l'erbium (EDFAL'amplificateur de signal optique à fibre dopée à l'erbium (Er3+) est le premier amplificateur optique développé par l'Université de Southampton en 1985. Il représente une avancée majeure dans le domaine des communications par fibre optique. La fibre dopée à l'erbium est une fibre de quartz contenant une faible quantité d'ions erbium (Er), un élément des terres rares, au cœur de la fibre.Amplificateur à fibre dopée à l'erbiumDepuis la fin des années 1980, des avancées majeures ont été réalisées dans la recherche sur les amplificateurs à fibre dopée à l'erbium. La technologie WDM a considérablement augmenté la capacité des communications par fibre optique. C'est l'amplificateur optique le plus utilisé dans ce domaine.

Application : L'amplificateur à fibre optique est un dispositif qui amplifie directement le signal optique dans les systèmes de communication par fibre optique. Dans ces systèmes, il s'agit d'une technologie permettant d'amplifier directement le signal optique sans le convertir en signal électrique. L'amplificateur à fibre dopée à l'erbium (amplificateur optique EDFA, c'est-à-dire un amplificateur de signal optique utilisant des ions erbium Er³⁺ dans le cœur de la fibre) est le premier amplificateur optique développé par l'Université de Southampton au Royaume-Uni et l'Université de Tohoku au Japon. Il représente une avancée majeure dans le domaine des communications par fibre optique. La fibre dopée à l'erbium est une fibre de quartz contenant une faible quantité d'ions erbium (Er), un élément des terres rares. Cette fibre constitue le cœur de l'amplificateur. Depuis la fin des années 1980, des progrès considérables ont été réalisés dans la recherche sur les amplificateurs à fibre dopée à l'erbium. La technologie WDM a permis d'accroître significativement la capacité des communications par fibre optique. C'est l'amplificateur optique le plus répandu dans ce domaine.

Paramètre de base

Nom technique : Amplificateur à fibre dopée à l'erbium

Terme apparenté :Amplificateur optique

La fibre de quartz dopée aux terres rares (Nd, Er, Pr, Tm, etc.) permet de réaliser un système laser multiniveaux et d'amplifier directement le signal d'entrée sous l'effet d'une lumière de pompe. Après une rétroaction appropriée, le laser à fibre est ainsi formé. L'amplificateur à fibre dopée Nd fonctionne à 1060 nm et 1330 nm, mais son développement et ses applications sont limités par son fonctionnement hors de la plage optimale de communication par fibre optique et par d'autres facteurs. Les amplificateurs à fibre dopée à l'erbium (EDFA) et à fibre dopée au thulium (PDFA) fonctionnent respectivement dans la fenêtre de pertes minimales (1550 nm) et la fenêtre de dispersion nulle (1300 nm) de la communication par fibre optique. L'amplificateur à fibre dopée au thulium (TDFA) fonctionne en bande S, ce qui le rend particulièrement adapté aux applications de communication par fibre optique. L'EDFA, notamment, a connu le développement le plus rapide et est désormais largement utilisé.

Grâce aux progrès réalisés dans le domaine des fibres dopées à l'erbium, de nombreux nouveaux amplificateurs à fibre optique continuent d'apparaître. Par exemple, l'amplificateur à fibre bi-bande (DBFA), basé sur la fibre dopée à l'erbium, est un amplificateur optique à large bande, capable de couvrir la quasi-totalité de la bande passante du multiplexage par répartition en longueur d'onde (WDM). Un produit similaire est l'amplificateur optique ultra-large bande (UWOA), dont la bande passante permet d'amplifier jusqu'à 100 canaux de longueur d'onde sur une seule fibre.

application pratique

L'application d'un amplificateur à fibre dopée à l'erbium (amplificateur EDFA) dans un système de communication numérique par fibre optique conventionnel permet d'économiser un grand nombre de répéteurs optiques et d'augmenter considérablement la distance de relais, ce qui est d'une grande importance pour les systèmes de câbles longue distance.

Ses principales applications comprennent :

1. Peut être utilisé comme amplificateur de portée optique. Les répéteurs à fibre optique électroniques traditionnels présentent de nombreuses limitations. Par exemple, lors de la conversion d'un signal numérique en un signal analogique, le répéteur doit être changé en conséquence ; lors du passage d'un équipement à faible débit à un équipement à haut débit, le répéteur doit également être remplacé. Ils ne transmettent que des signaux optiques de même longueur d'onde et leur structure est complexe et coûteuse. Les amplificateurs à fibre dopée à l'erbium surmontent ces inconvénients : ils n'ont pas besoin d'être changés en fonction du mode de transmission du signal ni lors de l'extension de l'équipement ou de son utilisation pour le multiplexage par répartition en longueur d'onde optique.

L'amplificateur à erbium 2 peut servir d'amplificateur de sortie pour un émetteur optique et de préamplificateur pour un récepteur optique. Utilisé comme amplificateur de sortie pour un émetteur optique, il permet d'augmenter la puissance d'émission du laser de 0 dB à +10 dB. Utilisé comme préamplificateur pour un récepteur optique, il améliore considérablement sa sensibilité. Ainsi, un ou deux amplificateurs à erbium suffisent sur la ligne pour étendre la portée de transmission du signal de 100 à 200 km.

De plus, amplificateur à fibre dopée à l'erbium (Amplificateur EDFAPour résoudre ce problème, les amplificateurs à fibre dopée à l'erbium présentent des avantages uniques reconnus mondialement et leur utilisation ne cesse de croître. Cependant, ils comportent également certaines limitations. Par exemple, les communications longue distance ne sont pas fiables, la connexion entre stations est plus complexe, le dépannage est difficile et la durée de vie de la source de pompage est limitée. Grâce aux progrès constants de la technologie des communications par fibre optique, ces problèmes seront résolus de manière satisfaisante.