Оптоэлектроника и волоконная оптика. Гуртов В.А. - 145 стр.

длинами волн.
  • Непосредственное усиление          оптических сигналов, без их
преобразования в электрические сигналы и обратно.
  • Практически точное соответствие рабочего диапазона эрбиевых
усилителей области минимальных оптических потерь световодов на основе
кварцевого стекла.
  • Низкий уровень шума и простота включения в волоконно-оптическую
систему передачи.

     Преимущества оптических усилителей над регенераторами были очевид-
ными и до их практической реализации. Поэтому первое же сообщение (1987
г.) об успешных экспериментах научной группы из Университета Саутгемп-
тона (Великобритания) под руководством Д. Пэйна по усилению света в во-
локонном световоде, легированном ионами эрбия, привлекло пристальное
внимание ученых и разработчиков. За короткое время были проведены экспе-
риментальные и теоретические исследования, подтвердившие практическую
возможность создания компактного, обладающего хорошими характеристика-
ми чисто оптического усилителя. В 1990 г. были проведены крупные конфе-
ренции, посвященные исключительно эрбиевым усилителям и их компонен-
там; на эту тему было опубликовано множество статей и уже в 1992 г. на рынке
появились готовые для применения модули таких усилителей. Существенный
вклад наряду с группой из Саутгемптона внесла научная группа под руко-
водством Эммануила Десурвира из лаборатории Bell (США). В нашей стране
работы в этом направлении велись под руководством Е.М. Дианова в отделе
волоконной оптики Института общей физики АН СССР (в настоящее время
Научный центр волоконной оптики при ИОФ им. A.M. Прохорова РАН). Разра-
ботка и применение эрбиевых волоконных усилителей привели к революцион-
ным изменениям в линиях дальней связи и обеспечили внедрение технологии
спектрального уплотнения DWDM. Быстрый рост информационной емкости
волоконно-оптических линий связи, основанных на новых технологиях, спо-
собствовал возникновению телекоммуникационного бума и росту инвестиций
в эту область в конце 90-х.

7.2. Принцип работы эрбиевого усилителя
     Принцип работы усилителей EDFA основан на явлении усиления света при
вынужденном излучении (Light Amplification by Stimulated Emission of Radia-
tion). Возможность усиления света в световодах, легированных ионами эрбия,
обуславливается схемой уровней энергии данного редкоземельного элемента,
представленной в упрощенном виде на рис. 7.1.




                                      145