Amplificadores ópticos

Amplificadores ópticos

Tal y como su nombre lo indica, los Amplificadores ópticos son aquellos que a través de un proceso pueden amplificar una señal de entrada sin la necesidad de transforma previamente en una señal eléctrica, estos son usados en conjunto con los láseres para obtener la señal a amplificar.

La única desventaja de los Amplificadores ópticos es que la señal amplificada no posee en muchas ocasiones una señal óptica coherente, sin embargo esto puede ser resuelto fácilmente utilizando otros elementos externos al amplificador.

Tipos de Amplificadores ópticos

Actualmente existen varias clases de amplificadores ópticos, sin embargo todos recaen en 2 tipos los cuales son: Amplificadores de fibra dopada con erbio (EDFA) y Amplificadores ópticos de semiconductor (Semiconductor optical amplifier, SOA).

Amplificadores de fibra dopada

Estos tipos de amplificadores usan lo que se conoce como fibra dopada, este tipo de fibras posee compuestos de tierras de difícil adquisición, como la mayoría de amplificadores se requiere de un bombeo externo proveniente de un láser e onda continua a una frecuencia óptica ligeramente superior a la que amplifican. Las longitudes de onda de bombeo suelen entrar en un rango de 980 nm a 1480 nm (siendo estas las más comunes). Para obtener mejores resultados con estos tipos de amplificadores se recomienda realizarse el procedimiento en la misma dirección que la señal.

Amplificadores de fibra dopadaAmplificador óptico de semiconductor (Semiconductor optical amplifier, SOA)

Los amplificadores ópticos de semiconductor poseen un diseño y estructura muy similar  a los láseres Fabru-Perot, sin embargo la diferencia radica en que estos optoacopladores poseen superficies antireflectantes en sus extremos, esto es beneficioso ya que al poseer un recubrimiento de ese material se evita que el amplificador se comporte como un láser.

Amplificador óptico de semiconductor

En su momento este amplificador llego para suplir a los amplificadores EDFA, esto debido a su bajo costo, a su tamaño reducido, a su  tipo de bombeo y puede ser combinado con otros dispositivos para añadirle nuevas características.

El amplificador óptico de semiconductor suele ser de un tamaño reducido y el bombeo se implementa de forma eléctrica, además el costo es mucho menor que un EDFA y puede ser integrado con otros dispositivos (láseres, moduladores).

Para alta potencia de salida, se utilizan amplificadores ópticos con estructura cónica. El rango de longitud de onda es de 633 nm a 1480 nm.

Diferencias entre los amplificadores EDFAs y SOAs 

Si bien los amplificadores SOAs presenten algunas características interesantes que los hacen factibles para muchos procesos, estos poseen una menor ganancia y sensibilidad a la polarización, además presentan un mayor factor de ruido y pueden comportarse de manera alineal cuando se les utiliza a velocidades elevadas.

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Debido a lo mencionado anteriormente, se suelen utilizar amplificadores EDFAs, que si bien son más caros, también brindan más estabilidad y menos ruido durante su operación.

Los defectos o características negativas de los amplificadores SOAs los hacen peculiarmente buenos para realizar conversiones de longitud de onda, ademas puede ser implementado en la elaboración de compuertas lógicas.

Amplificadores Raman

El nombre de este amplificador se da por que su proceso de amplificar la señal óptica se rige en el efecto Raman, esata es una gran diferencia con respecto a los amplificadores SOA y EDFAs, debido a que los Raman basan su funcionamiento en la interacción no lineal entre la señal óptica y la señal de bombeo.

Amplificadores Raman

Otra diferencia con respecto a los amplificadores SOA y EDFAs, es que la señal de bombeo puede mandar de manera lineal o contradireccional, en los amplificadores Raman es más común el bombeo contradireccional puesto que esto evita la amplificación de componentes no lineales.

El máximo de ganancia se consigue 13 THz (unos 100 nm) por debajo de la longitud de onda de bombeo.

Para obtener una buena amplificación es necesario usar potencias de bombeo elevadas (de hasta 1 W y hasta 1,2 W para amplificación en banda L en fibra monomodo estándar). Normalmente se emplean más de dos diodos de bombeo. El nivel de ruido que se obtiene es bajo especialmente cuando se usa junto con EDFAs.

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Tal y como su nombre lo indica, los Amplificadores ópticos son aquellos que a través de un proceso pueden amplificar una señal de entrada sin la necesidad de transforma previamente en una señal eléctrica, estos son usados en conjunto con los láseres para obtener la señal a amplificar. La única desventaja...