Der EDFA (Erbium-dotierte Faserverstärker), der 1987 erstmals kommerziell eingesetzt wurde, ist der am weitesten verbreitete optische Verstärker in DWDM-Systemen. Er nutzt Erbium-dotierte Fasern als optisches Verstärkungsmedium zur direkten Signalverstärkung. EDFAs ermöglichen die sofortige Verstärkung von Signalen mit mehreren Wellenlängen, im Wesentlichen in zwei Frequenzbändern: dem konventionellen C-Band (ca. 1525 nm bis 1565 nm) und dem langen L-Band (ca. 1570 nm bis 1610 nm). Als Anregungswellenlängen werden üblicherweise 980 nm und 1480 nm verwendet. Das 980-nm-Band weist einen höheren Absorptionsquerschnitt auf und wird daher häufig in rauscharmen Anwendungen eingesetzt, während das 1480-nm-Band einen geringeren, aber breiteren Absorptionsquerschnitt besitzt und typischerweise für leistungsstärkere Verstärker genutzt wird.
Die folgende Abbildung veranschaulicht detailliert die Signalverstärkung durch den EDFA-Verstärker. Im Betrieb verwendet der EDFA-Verstärker einen Pumplaser mit 980 nm oder 1480 nm. Nach dem Durchlaufen des Kopplers werden Pumplaser und Eingangssignal über die Erbium-dotierte Faser gemultiplext. Durch die Wechselwirkung mit den Dotierungsionen wird die Signalverstärkung erzielt. Dieser rein optische Verstärker senkt nicht nur die Kosten erheblich, sondern verbessert auch die Effizienz der optischen Signalverstärkung deutlich. Kurz gesagt: Der EDFA-Verstärker ist ein Meilenstein in der Geschichte der Faseroptik, da er Signale mit mehreren Wellenlängen direkt über eine einzige Faser verstärken kann, anstatt sie optisch-elektrisch-optisch zu verstärken.
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Veröffentlichungsdatum: 29. März 2023