Dans une ligne à fibre optique plus longue, des amplificateurs à fibre dopée à l'erbium DWDM sont installés à des distances spécifiées dans le but d'assurer la récupération des signaux affaiblis par la fibre. L'amplificateur à fibre dopée à l'erbium EDFA permet d'amplifier toute forme de signal optique, et, en même temps, de récupérer un grand nombre de signaux de canaux WDM indépendants. Cependant, les amplificateurs à fibre dopée à l'erbium, qui fournissent une amplification de puissance du signal optique transmis, accumulent la distorsion, qui se produit dans diverses parties du réseau DWDM. Cette distorsion se traduit par un OSNR (rapport signal optique sur bruit) inférieur à l'extrémité de réception du système.

Exigences du système WDM pour EDFA
Afin d'assurer la qualité de transmission du système WDM, l'EDFA utilisé dans le système WDM doit avoir une bande passante suffisante, un gain plat, un faible facteur de bruit et une puissance de sortie élevée.

1. Bande passante de gain EDFA
À l'heure actuelle, la plage de spectre de gain disponible d'EDFA est de 1530 à 1565 nm et la bande passante de gain est d'environ 35 nm, ce qui peut satisfaire le système WDM de 4 à 32 canaux. Si vous souhaitez augmenter davantage la bande passante pour utiliser les ressources de longueur d'onde, vous devez développer un nouveau type d'amplificateur optique.

2. Exigences du système WDM pour la planéité du gain EDFA
La planéité de gain (GF) de l'EDFA fait référence à la différence entre le gain du point de longueur d'onde de gain maximum et le gain du point de longueur d'onde de gain minimum dans la bande passante de l'ensemble du gain disponible. Dans le système WDM, plus le GF de l'EDFA est petit, mieux c'est. Généralement, EDFA a une certaine fluctuation de gain dans sa bande de travail, c'est-à-dire que le gain obtenu par différentes longueurs d'onde est différent. Bien que la différence de gain ne soit pas importante, lorsque plusieurs EDFA sont en cascade, la différence de gain s'accumulera de manière linéaire. Dans les cas graves, après que le signal ait atteint l'extrémité de réception, la puissance optique reçue de certains canaux à gain élevé est trop élevée pour surcharger le récepteur, tandis que la puissance optique reçue de certains canaux à faible gain est trop faible pour atteindre la sensibilité du récepteur. Donc, le gain de l'amplificateur doit être plat afin de maintenir l'écart de gain sur chaque canal dans la plage autorisée. Il existe deux façons d'aplanir le gain des amplificateurs à fibre : la première est la technologie d'égalisation de gain ; l'autre est la technologie de la fibre optique.

Avantages et inconvénients de l'EDFA
1. La longueur d'onde de travail est compatible avec la fenêtre de perte minimale de la fibre optique, qui peut être largement utilisée dans les communications par fibre optique.

2. Efficacité de couplage élevée. Parce qu'il s'agit d'un amplificateur à fibre optique, il est facile de se connecter avec un couplage de fibre, et il peut également être soudé avec la fibre de transmission par la technologie d'épissage par fusion, et la perte peut être réduite à 0,1 dB.

3. Efficacité de conversion énergétique élevée. La matière de travail du laser est concentrée dans le noyau de la fibre et concentrée dans la partie proche de l'axe du noyau de la fibre, tandis que le signal lumineux et la lumière de pompe sont également les plus puissants dans la partie proche de l'axe, ce qui rend la lumière et la matière entièrement interagir.

4. Gain élevé et faible bruit. La puissance de sortie est grande, le gain peut atteindre 40 dB, la puissance de sortie peut atteindre 14 dBm lors d'un pompage unidirectionnel, 17 dBm ou même 20 dBm lors d'un pompage bidirectionnel, lorsqu'il est entièrement pompé, le bruit peut être aussi bas que 3 ~ 4 dB, et la diaphonie est aussi bas très petit.

5. La caractéristique de gain n'est pas sensible. Premièrement, le gain d'EDFA n'est pas sensible à la température, et la caractéristique de gain est stable à 100°C. De plus, le gain n'a rien à voir avec la polarisation.

6. Une transmission transparente des signaux peut être réalisée, c'est-à-dire que des signaux analogiques et des signaux numériques, des signaux à grande vitesse et des signaux à faible vitesse peuvent être transmis simultanément dans le système de multiplexage par répartition en longueur d'onde. Lorsque le système est étendu, seule la machine terminale peut être modifiée sans changer de ligne.

L'EDFA présente également des inconvénients inhérents :

1. La longueur d'onde est fixe et ne peut amplifier que des ondes lumineuses d'environ 1,55 μm. Lors de l'utilisation de fibres optiques avec différents substrats, le niveau d'énergie des ions erbium ne peut que légèrement changer. La longueur d'onde réglable est limitée et seuls d'autres éléments peuvent être utilisés ;

2. La bande passante de gain n'est pas plate et des moyens spéciaux sont nécessaires pour compenser le spectre de gain dans le système WDM.