Un tipo común deamplificador ópticousado en comunicación óptica
Cando se transmiten sinais ópticos por fibras ópticas, a medida que aumenta a distancia, os sinais ópticos debilitanse gradualmente e mesmo provocan interrupcións na comunicación... Ata a aparición dos amplificadores ópticos, estes eran como unha "gasolineira", que repoñen a enerxía dos sinais ópticos para que poidan transportar os datos ao destino sen problemas. Neste número presentaráselle un amplificador óptico común na comunicación óptica: oamplificador de fibra dopado con erbio(Amplificador óptico EDFA).
Un amplificador de fibra dopada con erbio, como o seu nome indica: o erbio (Er), un elemento de terras raras, incorpórase á fibra de cuarzo. Cando un sinal óptico de entrada pasa a través da fibra dopada con erbio, os ións de erbio trivalentes (Er³⁺) absorben a enerxía da luz de bombeo e pasan a un nivel de enerxía superior. O número de partículas no estado excitado sofre inversión. Baixo a indución da luz de sinal de entrada, os ións de terras raras no estado excitado sofren unha emisión estimulada e liberan fotóns da mesma frecuencia que a luz de sinal, conseguindo así unha amplificación óptica.
Os compoñentes que conforman unhaAmplificador óptico EDFAxeralmente inclúen acopladores ópticos (a miúdo usando multiplexores de división de lonxitudes de onda WDM), illadores ópticos, fibras dopadas con erbio, filtros e fontes de bombeo. Entre eles, o acoplador óptico combina enxeñosamente a luz de entrada e a luz de bombeo para garantir que o sinal se inxecte con precisión na fibra dopada con erbio; a función do illador óptico é suprimir a reflexión inútil da luz na traxectoria óptica para evitar que se formen sinais de interferencia innecesarios, garantindo a transmisión unidireccional do sinal; o filtro óptico elimina o ruído non desexado para mellorar a relación sinal-ruído e garantir a claridade da transmisión da información.
Actualmente, os investigadores están a desenvolver amplificadores de fibra de dobre banda (DBFA) e amplificadores de banda ultraancha (UWOA), co obxectivo de estender o ancho de banda de ganancia a toda a banda de frecuencia de multiplexación por división de lonxitudes de onda (WDM). Recentemente, un equipo de investigación conxunto de institutos de investigación europeos desenvolveu un amplificador paramétrico de onda viaxeira baseado en chips fotónicos. Mediante unha estrutura compacta, consegue unha amplificación de sinal de banda ultraancha, cun ancho de banda de 140 nm (tres veces superior ao EDFA tradicional), e o volume reduciuse ao nivel de centímetros, proporcionando soporte de ultra alta velocidade para centros de datos e computación de IA. Estes "superamplificadores" admitirán a transmisión de máis de cen lonxitudes de onda por fibra, sentando as bases para a comunicación holográfica e as fábricas intelixentes e outras aplicacións na era 6G.
Data de publicación: 03-02-2026