Description : Amplificateur à fibre dopée à l'erbiumAmplificateur optique EDFA
Amplificateur à fibre optique dopée à l'erbium (EDFA, c'est-à-dire l'amplificateur de signal optique avec dopage Er3+ dans le cœur de la fibre traversant le signal) est le premier amplificateur optique développé par l'Université de Southampton en 1985, et constitue l'une des plus grandes inventions de la communication par fibre optique. La fibre dopée à l'erbium est un type de fibre contenant une faible quantité d'ions erbium (Er), une terre rare, dans la fibre de quartz, qui constitue son cœur.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 accru la capacité des communications par fibre optique. Il s'agit de l'amplificateur optique le plus utilisé dans ce domaine.
Application : Un amplificateur à fibre optique est un dispositif d'amplification optique qui amplifie directement le signal optique dans un système de communication par fibre optique. Dans ce type de système, cette technologie amplifie directement le signal optique sans le convertir en signal électrique. L'amplificateur à fibre dopée à l'erbium (EDFA, c'est-à-dire un amplificateur de signal optique intégrant 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 s'agit de l'une des plus grandes inventions de la communication par fibre optique. La fibre dopée à l'erbium est une fibre contenant une faible quantité d'ions erbium (Er) dans une fibre de quartz, qui constitue le cœur de l'amplificateur. Depuis 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 accru les capacités de communication par fibre optique. C'est l'amplificateur optique le plus largement utilisé dans ce domaine.
Paramètre de base
Nom du mot : amplificateur à fibre dopée à l'erbium
Terme connexe :Amplificateur optique
Une fibre de quartz dopée aux terres rares (Nd, Er, Pr, Tm, etc.) permet de former un système laser multi-niveaux et d'amplifier directement le signal lumineux d'entrée sous l'action de la lumière de pompage. Après avoir fourni la rétroaction appropriée, le laser à fibre est formé. Les longueurs d'onde de fonctionnement de l'amplificateur à fibre dopée ND sont de 1060 nm et 1330 nm, mais son développement et son application sont limités en raison de l'écart par rapport au port optimal de communication par fibre, entre autres raisons. Les longueurs d'onde de fonctionnement de l'EDFA et du PDFA se situent respectivement dans les fenêtres de longueur d'onde à faible perte (1550 nm) et à dispersion nulle (1300 nm) des communications par fibre optique. Le TDFA fonctionne en bande S, ce qui est particulièrement adapté aux applications des systèmes de communication par fibre optique. L'EDFA, dont le développement est le plus rapide, s'est avéré particulièrement utile.
Grâce au développement de la fibre dopée à l'erbium, de nombreux nouveaux amplificateurs à fibre continuent d'apparaître. Par exemple, l'amplificateur à fibre double bande (DBFA) basé sur cette fibre 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). L'amplificateur optique à bande ultra-large (UWOA), similaire, offre une bande passante permettant 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 à fibre optique conventionnel peut économiser beaucoup de répéteurs optiques et la distance de relais est considérablement augmentée, ce qui est d'une grande importance pour le système de liaison par câble longue distance.
Ses principales applications comprennent :
1. Peut être utilisé comme amplificateur de distance optique. Les répéteurs à fibre optique électroniques traditionnels présentent de nombreuses limitations. Par exemple, lors de la conversion des signaux numériques et analogiques, le répéteur doit être adapté en conséquence ; lors du passage d'un équipement à faible débit à un équipement à haut débit, le répéteur doit être remplacé en conséquence. La transmission d'un signal lumineux de même longueur d'onde est complexe et coûteuse, entre autres. Les amplificateurs à fibre dopée à l'erbium remédient à ces inconvénients : non seulement ils ne nécessitent pas de modification lors du changement de mode de signal, mais ils n'ont également pas besoin d'être remplacés lors de l'extension de l'équipement ou de son utilisation pour le multiplexage en longueur d'onde optique.
2. Peut être utilisé comme post-amplificateur d'émetteur optique et préamplificateur de récepteur optique. En tant que post-amplificateur d'émetteur optique, la puissance d'émission du laser peut être augmentée de 0 dB à +10 dB. Utilisé comme préamplificateur de récepteur optique, sa sensibilité peut également être considérablement améliorée. Ainsi, avec seulement 1 à 2 amplificateurs dopés à l'erbium installés sur la ligne, la distance de transmission du signal peut être augmentée de 100 à 200 km.
De plus, l'amplificateur à fibre dopée à l'erbium(Amplificateur EDFA) pour résoudre ce problème. Les avantages uniques des amplificateurs à fibre dopée à l'erbium sont reconnus mondialement et leur utilisation est de plus en plus répandue. Cependant, ces amplificateurs présentent également certaines limites. Par exemple, les communications longue distance ne peuvent pas être ascendantes et descendantes, le contact entre les stations est plus difficile, les défauts sont difficiles à détecter et la durée de vie de la source lumineuse de pompage est courte. Grâce aux progrès constants de la technologie des communications par fibre optique, ces problèmes seront résolus de manière satisfaisante.
Date de publication : 14 mars 2025