Come GFF e WDM servono gli amplificatori in fibra ottica

I moduli EDFA sono comunemente utilizzati nei sistemi di comunicazione in fibra ottica per recuperare il segnale ottico dopo che è stato trasmesso su una certa distanza. Tradizionalmente, per questo compito veniva utilizzata l'amplificazione elettronica, trasferendo il segnale ottico in un segnale elettrico, amplificando quel segnale e quindi trasferendo nuovamente il segnale elettrico aggiornato in uno ottico.

Tuttavia, i moduli EDFA (amplificatori passivi) utilizzano una fibra drogata con erbio per eliminare la necessità di trasferire un segnale da ottico a elettrico e viceversa. Il segnale ottico viene amplificato all'interno della fibra da un laser che opera a una lunghezza d'onda di 980 nm o 1480 nm, utilizzato per eccitare gli atomi di erbio, che quindi emettono un gran numero di fotoni quando attivati ​​dal segnale ottico in ingresso molto più debole alle stesse lunghezze d'onda del segnale in ingresso. Ciò si traduce in una versione amplificata del segnale di ingresso all'uscita dell'EDFA.

La maggior parte delle lunghezze d'onda delle telecomunicazioni operano nella banda C (1520-1570 nm) o nella banda L (1570-1620 nm) e il laser della pompa che agisce sul segnale interromperà quella precisa lunghezza d'onda, cosa particolarmente problematica in una fibra che accetta più canali di comunicazione.

Nei moduli EDFA tradizionali, viene applicata una coppia di componenti filtro per correggere il segnale di uscita dell'EDFA. Un GFF viene utilizzato per 'appiattire' o uniformare il segnale amplificato in uscita. Questo filtro funziona in tandem con un multiplexer a divisione di lunghezza d'onda (WDM) con blocco di 980 nm (o 1480 nm), quest'ultimo utilizzato per ridurre al minimo le interferenze causate dal laser della pompa.

Che cos'è un filtro ibrido di appiattimento del guadagno e quali vantaggi offre?

Un GFF ibrido, che combina le funzionalità sia di un WDM che di GFF su un unico componente. Nello specifico, un GFF ibrido può bloccare il laser della pompa dalla luce nell'intervallo di circa 980 nm o 1480 nm fornendo allo stesso tempo un appiattimento del guadagno per l'amplificazione della luce del segnale, senza la necessità di un ulteriore filtro di blocco della lunghezza d'onda della pompa.

Inoltre, un GFF ibrido può essere progettato per far passare o bloccare altre lunghezze d'onda nella banda compresa tra 900 nm e 1700 nm.

È fondamentale notare che né un GFF di base né un WDM sono componenti banali dal punto di vista della progettazione e della produzione. Quindi, combinarli in un unico componente che costa meno di due filtri separati – pur non accettando compromessi in termini di prestazioni a banda singola o multibanda – non è un’impresa da poco.

Il vantaggio più evidente del GFF ibrido è il sostanziale risparmio sui costi; un GFF ibrido costa poco più di un GFF base pur offrendo la funzionalità di due componenti. Oltre a eliminare il costo di un WDM separato, l’uso di un GFF ibrido riduce la complessità della progettazione del sistema eliminando un elemento ora non più necessario.

In relazione a ciò, l'eliminazione del WDM separato porta a dimensioni più compatte per gli EDFA e altri amplificatori ottici in generale, sia che si stia cercando di ridurre le dimensioni dell'apparecchiatura o di ottenere di più nello stesso spazio.

Anche in termini di parametri di prestazione quantificabili, i GFF ibridi eccellono.