EDFA-Verstärker

Ein EDFA-Verstärker (Erbium Doped Fiber Amplifier) ist ein Faserverstärker zur Verstärkung von Lichtsignalen. Bei einem EDFA-Verstärker handelt es sich um eine mit dem chemischen Element Erbium (Er) dotierte Glasfaser von einigen Meter Länge, die sich wie eine Laserdiode verhält und durch optische Signale stimuliert wird.


Der Faserlaser ist wie ein Lichtwellenleiter aufgebaut, hat allerdings zwei Mantelgläser, die konzentrisch um das Kernglas angeordnet sind. Die Dotierung mit Erbium-Ionen bezieht sich auf das Kernglas und dient der optischen Verstärkung. Bei Aktivierung verstärkt es die optischen Lichtsignale. Um die entsprechenden Energieniveaus in der aktiven Faser zu realisieren, wird über einen Pumplaser, der bei 980 nm oder 1.480 nm arbeitet, der Faser optische Energie zugeführt und sie auf ein höheres Energieniveau gebracht. Wenn Signalphotonen eintreffen, fallen die Elektronen auf das ursprüngliche Energieniveau zurück, wobei sie wiederum Photonen erzeugen, die die eintreffenden Photonen verstärken. Die Verstärkung liegt zwischen 20 dB und 40 dB, die Ausgangsleistung zwischen 12 dBm und 25 dBm. Das verstärkte Lichtsignal hat eine Wellenlänge von 1.550 nm und deckt damit die Wellenlängen im 3. optischen Fenster ab. EDFAs sind breitbandige optische Verstärker, die im Wellenlängenbereich von 1.530 nm bis 1.625 nm arbeiten, was einer Bandbreite von etwa 4.000 GHz entspricht.

Verstärkungsverhalten 
   eines EDFA

Verstärkungsverhalten eines EDFA

EDFAs bieten eine direkte Verstärkung des gesamten, aus multiplen Wellenlängen zusammengesetzten optischen Signals, wie bei der DWDM-Technik. Dabei ist es unerheblich, ob vier, acht, sechzehn oder vierzig unterschiedliche Wellenlängen am Eingang des optischen Verstärkers anliegen. Mittels EDFA-Verstärker können Distanzen von 120 km und mehr überbrückt werden. Eine Weiterentwicklung des EDFA-Verstärkers bildet der EYDFA-Verstärker, bei dem das Kernglas mit zwei chemischen Elementen - Erbium und Ytterbium - dotiert ist.

Informationen zum Artikel
Deutsch: EDFA-Verstärker
Englisch: erbium doped fiber amplifier - EDFA
Veröffentlicht: 05.11.2018
Wörter: 289
Tags: #Optische Komponenten
Links: Bandbreite, dB (decibel), dBm (decibel milliwatt), Dotierung, DWDM (dense wavelength division multiplexing)