Opticki pojacivaci

Optički pojačavači

Optički pojačavači omogućuju jednako pojačanje svetlosti, bez potrebe za opto-elektronskom konverzijom. Važno je naglesiti da su u većini primena upotrebljavani kao linearni pojačavači i ne omugućuju sve radnje vezane uz regeneraciju (retiming i reshaping). Važnost pojačavača je osiguranje velikog pojačanja (do 50 dB) preko velikog pojasa (oko 4 THz), a tu osobinu nema ni jedna elektronska komponenta. Širok optički pojas pojačavača poklapa se dovoljno dobro sa pojasem vlakna. Osim toga sistem koji koristi ove pojačavače transparentan je za signale svih brzina prenosa. Znači da nema potrebe za menjanjem sklopova pri korišćenju različitih brzina.
Optički pojačavači se mogu koristiti i koriste se u različitim primenama. Za klasično pojačanje signala u prenosnim sistemima možemo razlikovati tri primene. Pre svega optički pojačavači se koriste kao pojacavači snage nakon multipleksiranja više optičkih signala (Booster Optical Amplifier- BOA), kako bi se kompenzovali gubici nastali nakon laserskog predajnika, u procesu multipleksiranja, i kako bi se nivo optičke snage podigo na onu koja nije raspoloživa u laserskim predajnicima. Osnovno svojstvo takvih pojačavača je visoka izlazna snaga. S druge strane optičkog vlakna može se postaviti optički predpojačavač (Optical PreAmplifier- OPA), kojem je svrha da poboljša osetljivost prijemnika, a najvažnija svojstva uključuju visok stepen pojačanja, nizak iznos šuma i uzak frenkvencijski pojas. Nakraju, optički pojačavači se mogu koristiti za kompezaciju gubitaka u optičkom vlaknu i spojevima, pa govorimo o linijskim pojačavačima (Line Optical Amplifier- LOA). U optičkim mrežama se optički pojačavači mogu koristiti za konverziju talasnih dužina i kao vrata u optičkim prostornim komutatorima.
Optičko pojačanje signala razlikuje se od opto-elektronskog utoliko što može da pojačava samo snagu signala bez obnavljanjem njegovog oblika. Ovaj tip pojačanja obezbeđuje potpunu transparentnost podataka, odnosno proces pojačanja je potpuno nezavistan od formata modulacije signala. On predstavlja osnovni element u sistemima za optičku obradu signala.
U današnjim digitalnim optičkim mrežama (SONET i SDH), koje koriste optičko vlakno samo kao sredinu za prenos, optički signali se prvo konvertuju u elektronski signal, regeneriše, ponovo pretvara u optički i zatim se prenose dalje. Ovakva 3R regeneracija signala reprodukuje originalni oblik impulsa, eliminišući pritom   suvišan   šum.   Međutim   u  WDM  sistemima,  koji  koriste  elektronsko pojačavanje, svaka talasna dužina mora biti odvojena pre nego što bude elektronski pojačana, a zatim se sve talasne dužine ponovo moraju multipleksirati pre slanja signala. Za razliku od njih optički pojavači pojačavaju optički signal bez prethodne  konverzije  u  elektronski  domen.   Nažalost  njihova  mana  je  da  se optički šum pojačava isto kao i korisni optički signal. Optički pojačavači koriste principe stimulisane emisije, slično kao i laseri, te unose i šum spontane emisije. Postoje tri osnovna tipa optičkih pojačavača: poluprovodnički optički pojačavači, pojačavači zasnovani na dopiranim vlaknima i Ramanovi pojačivači.