INTRODUCCIÓN.- Los amplificadores ópticos operan en base a los fotones No es necesario...

INTRODUCCIÓN.-• Los amplificadores ópticos operan en base a

los fotones• No es necesario amplificadores

optoeléctronicos entre tramos de fibra• Da solución simple a la atenuación• Independiente del tipo de modulación y ancho

de banda• Particularizando en sistemas monomodo

Amplificador de fibra Amplificador de fibra dopada con Erbio (EDFA)dopada con Erbio (EDFA)

Amplificador de fibra Amplificador de fibra dopada con Erbio (EDFA)dopada con Erbio (EDFA)•Concepto.-•La idea basica de la amplificación de los amplificadores ópticos es:•Emisión estimulada•Mismo principio con que operan los láseres •Los AO no tienen retroalimentación

•Concepto.-•La idea basica de la amplificación de los amplificadores ópticos es:•Emisión estimulada•Mismo principio con que operan los láseres •Los AO no tienen retroalimentación

Principio de operación de los AO

•La fibra dopada con Erbio, al ser estimulada mediante una señal de bombeo causa:• Que los átomos absorban fotones• quedando estos en estado excitado en un intervalo• Al volver a su estado original, liberan energía almacenada• fenómeno conocido como emisión

•La fibra dopada con Erbio, al ser estimulada mediante una señal de bombeo causa:• Que los átomos absorban fotones• quedando estos en estado excitado en un intervalo• Al volver a su estado original, liberan energía almacenada• fenómeno conocido como emisión

Emisión en dos formas distintas

Producir el fenomeno de emision dentro del amplificador óptico

La inversión de población :

• Se logra• Inyectando potencia a la fibra dopada• Realizada mediante un bombeo externo

Operación de un EDFA a través de un esquema de bombeo de tres nivelesOperación de un EDFA a través de un esquema de bombeo de tres niveles

Operación de un EDFA a través de un esquema de bombeo de tres niveles• Se inyecta una señal a la fibra dopada• Los fotones incidentes son absorbidos por los

iones del Erbio• Esto provoca una transición de electrones • Desde el nivel básico E3 al nivel superior E1• Dado que la vida en E3 es ~ 1µs • Comparando con la vida media del nivel

metaestable E2 ~ 10 ms se tiene que :

* Los electrones decaeran al nivel de energia metaestable(E2)* a traves de una transicion no radiativa

•Dada la extensa duración del tiempo de vida media que posee el nivel metaestable (E2) • Si la señal de bombeo se mantiene• se produce una inversión de población •Entre el nivel de energia E2 metaestable y el nivel de energia E3 basico

*Es a partir de esa energía que:

-Se produce la amplificación-Mediante la emisión estimulada-Tambien se produce la emision expontanea-Originando el ruido de emisión espontanea, que se propaga, disminuye la poblacion en el estado metaestable y disminuye la ganancia del EDFA

- Transición de importancia- Transición de importancia

-Donde se produce la emisión estimulada es :-Se establece entre los niveles basico y el nivel metaestable

-Donde se produce la emisión estimulada es :-Se establece entre los niveles basico y el nivel metaestable

Esquema de funcionamiento de un EDFA

AMPLIFICADOR ÓPTICO DE SEMICONDUCTOR

-Conceptos.--Obtención de un amplificador óptico (AOS) semiconductor a partir de el laser semiconductor (L S)

-Conceptos.--Obtención de un amplificador óptico (AOS) semiconductor a partir de el laser semiconductor (L S)

Diagrama de un AOS guiado por indiceDiagrama de un AOS guiado por indice

-en un LS-FP (laser semiconductor- Fabry Perot-la región activa es una guia de onda

-dado que el indice de refracción del semiconductor es

-Es tres veces mayor que el del aire-Para obtener el AOS a partir de el LS-FP- Se debe disminuir la reflexividad de las facetas del laser- Esto se logra, depositando películas antireflexivas en las facetas de LS-FP

-Es tres veces mayor que el del aire-Para obtener el AOS a partir de el LS-FP- Se debe disminuir la reflexividad de las facetas del laser- Esto se logra, depositando películas antireflexivas en las facetas de LS-FP

Al depositar la película, reducción de reflectividad de las facetas el:*laser semiconductor FP se

convierte en AOS -El AOS amplificador óptico semiconductor ; con amplificacion de un solo paso, dado que no tiene retroalimentación- Se tiene: un amplificador de onda progresiva

Amplificadores Raman

-La amplificación Raman cubre grandes distancias-Convierte a la fibra en un medio de transmisión de banda ancha y ganancia distribuida-Es decir la fibra actúa como un amplificador óptico de gran longitud

-los amplificadores Raman se emplean -en configuracion de contrapropagación-la mayor parte de la amplificación ocurre al final del trayecto-Evitan superar el umbral de efectos no lineales-La amplificación Raman reducen la emisión de ruido de los EDFA´s

-La amplificación Raman depende de la polarización -La amplificación Raman depende de la polarización

-La fuente despolarizada proporciona la misma potencia en cada eje de polarizacion de la fibra-esto se consigue multiplexando en polarización dos laseres de bombeo-

-La fuente despolarizada proporciona la misma potencia en cada eje de polarizacion de la fibra-esto se consigue multiplexando en polarización dos laseres de bombeo-

Efecto Raman

-Cuando la señal de bombeo encuentra la fibra-Experimenta dispersión espacial -La señal desplazada se llama campo de Stokes-Y el efecto no lineal se denomina dispersion de Raman

Este campo de Stokes puede mezclarse nuevamente con la señal optica para dar frecuencias adicionalesA su vez, estas señales dirigen las vibraciones del cristalEl resultado es un campo de Stokes mas intenso llamado dispersion estimulada de Raman

GRACIAS POR SU TIEMPO

FIN