Оптоэлектроника и волоконная оптика. Гуртов В.А. - 153 стр.

двух значениях мощности входного сигнала представлены на рис.5. Увеличи-
вая длину активного волокна, удается получать достаточно большой коэффи-
циент усиления вплоть до длины волны 1560 нм, при превышении которой
усиление резко спадает. Таким образом, ширина полосы усиления для тради-
ционной конфигурации усилителя составляет примерно 30 нм (1530 - 1560
нм).
     Для многоканальных волоконнооптических систем со спектральным муль-
типлексированием этот параметр является принципиальным. Поскольку в на-
стоящее время число каналов достигает 100 и практически трудно реализовать
разделение отдельных спектральных каналов с интервалами менее чем 0,4 нм
(100 ГГц), то ширина спектра усиливаемого излучения может превышать 40
нм. В этих условиях ширина полосы усиления начинает оказывать определяю-
щее влияние на число спектральных каналов, используемых для передачи ин-
формации, а значит, и на общую информационную пропускную способность
волокна.
     Эта полоса усиления имеет название стандартного диапазона (convention-
al band), или С-диапазона. Как видно из рис.4, интенсивность люминесценции
имеет заметное значение вплоть до 1600 нм. При этом поглощение в области
1560 - 1600 нм падает очень быстро, что позволяет использовать и этот диапа-
зон для усиления световых сигналов. Таким образом, оказывается возможным
усиление в так называемом длинноволновом диапазоне (long wavelength band)
или L-диапазоне, если использовать длинное эрбиевое волокно. Следует от-
метить, что при такой конструкции усилителя активная среда оказывается не
полностью инвертированной, и для оптических сигналов в С-диапазона такое
устройство работает как поглотитель. Поэтому перед усилением оптические
сигналы разделяются по диапазонам С и L, и для каждого используется свой
усилитель. Спектральные характеристики усиления в обоих диапазонах пред-
ставлены на рис.6.

Рис. 6. Спектральные характеристики двухдиапазонного усилителя

     Дальнейшее расширение рабочего спектрального диапазона эрбиевых
усилителей связано с использованием области 1480 -1530 нм, или S-диалазо-
на (short wavelength band - коротковолновый диапазон). Интенсивность люми-
несценции ионов эрбия в этой области не меньше, чем в L-диапазоне, однако
существенным является сильное поглощение сигнала. Эта проблема решается
использованием более мощных источников накачки по сравнению с другими
усилителями. Вторая проблема выглядит более серьезной и связана она с силь-
ной конкуренцией между усилением сигнала в S-диапазоне и спонтанным из-
лучением в С-диалазоне, для которого условия усиления являются более бла-
гоприятными. В последнее время опубликованы несколько работ, в которых
показана возможность усиления в S-диапазоне при использовании фильтров


                                        153