AMPLIFICADORES

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AMPLIFICADORES ÓPTICOS
W. OSCAR SULCANI RAMOS
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INTRODUCCIÓN.-

• Los amplificadores ópticos operan en base a los
  fotones
• No es necesario amplificadores optoeléctronicos
  entre tramos de fibra
• Da solución simple a la atenuación
• Independiente del tipo de modulación y ancho de
  banda
• Particularizando en sistemas monomodo

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Amplificador de fibra dopada con Erbio (EDFA)

• Concepto.-
• La idea basica de la amplificación de los
  amplificadores ópticos es
• Emisión estimulada
• Mismo principio con que operan los láseres
• Los AO no tienen retroalimentación

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Principio de operación de los AO

• La fibra dopada con Erbio, al ser estimulada
  mediante una señal de bombeo causa
• Que los átomos absorban fotones
• quedando estos en estado excitado en un
  intervalo
• Al volver a su estado original, liberan energía
  almacenada
• fenómeno conocido como emisión

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Emisión en dos formas distintas
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Producir el fenomeno de emision dentro del
amplificador óptico
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La inversión de población

• Se logra
• Inyectando potencia a la fibra dopada
• Realizada mediante un bombeo externo

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Operación de un EDFA a través de un esquema de
bombeo de tres niveles
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Operación de un EDFA a través de un esquema de
bombeo de tres niveles

• Se inyecta una señal a la fibra dopada
• Los fotones incidentes son absorbidos por los
  iones del Erbio
• Esto provoca una transición de electrones
• Desde el nivel básico E3 al nivel superior E1
• Dado que la vida en E3 es 1µs
• Comparando con la vida media del nivel
  metaestable E2 10 ms se tiene que

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Los electrones decaeran al nivel de energia
metaestable(E2) a traves de una transicion no
radiativa

• Dada la extensa duración del tiempo de vida media
  que posee el nivel metaestable (E2)
• Si la señal de bombeo se mantiene
• se produce una inversión de población
• Entre el nivel de energia E2 metaestable y el
  nivel de energia E3 basico

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Es a partir de esa energía que

• Se produce la amplificación
• Mediante la emisión estimulada
• Tambien se produce la emision expontanea
• Originando el ruido de emisión espontanea, que se
  propaga, disminuye la poblacion en el estado
  metaestable y disminuye la ganancia del EDFA

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- Transición de importancia

• Donde se produce la emisión estimulada es
• Se establece entre los niveles basico y el nivel
  metaestable

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Esquema de funcionamiento de un EDFA
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(No Transcript)
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AMPLIFICADOR ÓPTICO DE SEMICONDUCTOR

• -Conceptos.-
• -Obtención de un amplificador óptico (AOS)
  semiconductor a partir de el laser semiconductor
  (L S)

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Diagrama de un AOS guiado por indice
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-en un LS-FP (laser semiconductor- Fabry
Perot-la región activa es una guia de onda
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-dado que el indice de refracción del
semiconductor es

• -Es tres veces mayor que el del aire
• Para obtener el AOS a partir de el LS-FP
• Se debe disminuir la reflexividad de las facetas
  del laser
• Esto se logra, depositando películas
  antireflexivas en las facetas de LS-FP

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Al depositar la película, reducción de
reflectividad de las facetas ellaser
semiconductor FP se convierte en AOS

• El AOS amplificador óptico semiconductor con
  amplificacion de un solo paso, dado que no tiene
  retroalimentación
• Se tiene un amplificador de onda progresiva

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Amplificadores Raman

• La amplificación Raman cubre grandes distancias
• Convierte a la fibra en un medio de transmisión
  de banda ancha y ganancia distribuida
• Es decir la fibra actúa como un amplificador
  óptico de gran longitud

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-los amplificadores Raman se emplean -en
configuracion de contrapropagación

• -la mayor parte de la amplificación ocurre al
  final del trayecto
• -Evitan superar el umbral de efectos no lineales
• -La amplificación Raman reducen la emisión de
  ruido de los EDFAs

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-La amplificación Raman depende de la
polarización

• -La fuente despolarizada proporciona la misma
  potencia en cada eje de polarizacion de la fibra
• -esto se consigue multiplexando en polarización
  dos laseres de bombeo
• -

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Efecto Raman

• -Cuando la señal de bombeo encuentra la fibra
• -Experimenta dispersión espacial
• -La señal desplazada se llama campo de Stokes
• -Y el efecto no lineal se denomina dispersion de
  Raman

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Este campo de Stokes puede mezclarse nuevamente
con la señal optica para dar frecuencias
adicionales

• A su vez, estas señales dirigen las vibraciones
  del cristal
• El resultado es un campo de Stokes mas intenso
  llamado dispersion estimulada de Raman

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(No Transcript)
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(No Transcript)
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(No Transcript)
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GRACIAS POR SU TIEMPO

• FIN