تقویت کننده فیبر نوری EDFA (نسل پنجم):
با بهبود فیبرهای نوری و اختراع لیزرهای فیبری، ساخت و استفاده از «تقویت کننده های فیبر نوری آلاییده به اربیوم» (Erbium Doped Fiber Amplifier) در سال 1986 بهبودهای فراوانی را صنعت مخابرات فیبر نوری به ارمغان آورد.
تقویت کننده های EDFA به دلیل تطبیق کامل با فیبرهای نوری معمولی، پهنای باند و بهره زیاد، نویز کم، حجم کم، قیمت مناسب و … امروزه یکی از اصلی ترین تجهیزات مخابرات و شبکه های نوری مبتنی بر فیبر است.
شکل (8): نمایی از یک تقویت کننده فیبر نوری آلاییده به عنصر اربیوم
با بهره گیری از تقویت کننده های EDFA در مسیرهای طولانی امکان انتقال اطلاعات با سرعتی بیش از 10 ترابیت در ثانیه در کیلومتر مهیا می شود.
به طور خیلی خلاصه اساس کار تقویت کننده های EDFA به شرح زیر است:
الکترون های اتم اربیوم در طول موج 980nm می توانند برانگیخته شده و به تراز های انرژی بالاتر بروند.
این الکترون ها برای برای اینکه تمایل به پایداری دارند، با تابش فوتون انرژی خود را از دست داده و به ترازهای پایین تر برمی گردند.
طول موج فوتون تابش شده بستگی به اختلاف انرژی دو تراز اولیه و نهایی الکترون دارد.
با این حال طول موج برخی از فوتون های تابش شده در نزدیکی طول موج مخابراتی 1550nm بوده که در نتیجه این فوتون ها می توانند انرژی خود را به فوتون های سیگنال اپتیکی بدهند.
شکل زیر شماتیکی از یک سیستم EDFA را نشان می دهد.
شکل (9): شماتیک مداری از یک EDFA که در مسیر یک فیبر نوری مخابراتی قرار گرفته است.