Raman-Verstärker

Die Raman-Verstärkung ist ein Verfahren zur Verstärkung von optischen Signalen, das auf dem Raman-Effekt basiert. Dieser Effekt wurde bereits 1923 von Adolf Smekal vorhergesagt und 1928 von dem indischen Physiker Chandrasekhara Venkata Raman (1888 - 1970) experimentell nachgewiesen. Raman erhielt dafür 1930 den Nobelpreis für Physik.


Die Raman-Technik findet Anwendung in optischen Netzen vorwiegend über sehr große Entfernungen wie sie im Weitverkehrsbereich eingesetzt werden. Darüber hinaus ist deren Verwendung in zukünftigen Metro-Netzen interessant.

Ein Pumplaser koppelt über Wellenlängenmultiplex (WDM) ein Lichtsignal hoher Intensität - jedoch niedrigerer Wellenlänge als das Datensignal - in die Glasfaser ein. Dabei geben die Photonen kürzerer Wellenlänge ihre Energie an langwelligere Photonen ab und bewirken dadurch die Verstärkung. Diese liegt zwischen 10 dB und 15 dB.

In der Praxis wird die Raman-Verstärkung empfangsseitig eingesetzt, die Lichtleistung entgegen dem Datensignal eingekoppelt und damit auf der gesamten Faserstrecke das Nutzsignal verstärkt. Damit ist die Verstärkerleistung dort am größten, wo die Nutzsignalleistung am geringsten ist. Die dadurch über die gesamte Distanz verteilte Verstärkung sorgt für große Link-Distanzen. Die Verstärkung wird über die Lichtleistung des Pumplasers gesteuert.

Zur Realisierung der Raman-Verstärkung sind starke Pumplaser im Watt-Bereich erforderlich. Das Maximum der Verstärkung liegt etwa 100 nm oberhalb der Pumpwellenlänge des Pumplasers. Besonders vorteilhaft ist jedoch, dass die Raman-Verstärkung bei bereits installierten Fasern eingesetzt werden kann, so dass vorhandene Netzstrukturen genutzt werden können. Es müssen nicht - wie bei EDFA-Verstärkern - spezielle Fasern verwendet werden. Zudem ist das Signal-Rausch-Verhältnis (S/N) durch die über die gesamte Länge der Glasfaser verteilte Verstärkung wesentlich besser.

Informationen zum Artikel
Deutsch: Raman-Verstärker
Englisch: Raman amplifier
Veröffentlicht: 26.04.2016
Wörter: 277
Tags: #Optische Netze
Links: dB (decibel), EDFA-Verstärker, Glasfaser, Licht, Metro-Netz