Em uma linha de fibra óptica mais longa, os amplificadores de fibra dopada com érbio DWDM são instalados em distâncias especificadas com a finalidade de garantir a recuperação de sinais enfraquecidos pela fibra. Amplificador de fibra dopada com érbio EDFA pode amplificar qualquer forma de sinal óptico e, ao mesmo tempo, recuperar um grande número de sinais de canal WDM independentes. No entanto, os amplificadores de fibra dopada com érbio, que fornecem amplificação de potência do sinal óptico transmitido, acumulam distorção, que ocorre em várias partes da rede DWDM. Essa distorção resulta em uma menor OSNR (relação sinal/ruído óptico) na extremidade receptora do sistema.

Requisitos do sistema WDM para EDFA
Para garantir a qualidade de transmissão do sistema WDM, o EDFA usado no sistema WDM deve ter largura de banda suficiente, ganho plano, baixa figura de ruído e alta potência de saída.

1. Largura de banda de ganho EDFA
Atualmente, a faixa de espectro de ganho disponível de EDFA é l530-l565nm, e a largura de banda de ganho é de cerca de 35nm, o que pode satisfazer o sistema WDM de 4-32 canais. Se você deseja aumentar ainda mais a largura de banda para utilizar os recursos de comprimento de onda, deve desenvolver um novo tipo de amplificador óptico.

2. Requisitos do sistema WDM para nivelamento de ganho EDFA
Planicidade de ganho (GF) de EDFA refere-se à diferença entre o ganho do ponto de comprimento de onda de ganho máximo e o ganho do ponto de comprimento de onda de ganho mínimo dentro da largura de banda de todo o ganho disponível. No sistema WDM, quanto menor for o GF do EDFA necessário, melhor. Geralmente o EDFA tem certa flutuação de ganho em sua banda de trabalho, ou seja, o ganho obtido por diferentes comprimentos de onda é diferente. Embora a diferença de ganho não seja grande, quando vários EDFAs são colocados em cascata, a diferença de ganho se acumulará linearmente. Em casos sérios, depois que o sinal atinge a extremidade receptora, a potência óptica recebida de alguns canais de alto ganho é muito alta para sobrecarregar o receptor, enquanto a potência óptica recebida de alguns canais de baixo ganho é muito pequena para atingir a sensibilidade do receptor. Portanto, o ganho do amplificador deve ser plano para manter o desvio de ganho em cada canal dentro da faixa permitida. Existem duas maneiras de nivelar o ganho dos amplificadores de fibra: uma é a tecnologia de equalização de ganho; a outra é a tecnologia de fibra óptica.

Vantagens e desvantagens do EDFA
1. O comprimento de onda de trabalho é consistente com a janela de perda mínima da fibra óptica, que pode ser amplamente utilizada na comunicação por fibra óptica.

2. Alta eficiência de acoplamento. Por ser um amplificador de fibra óptica, é fácil de conectar com acoplamento de fibra e também pode ser soldado junto com a fibra de transmissão por tecnologia de emenda de fusão, e a perda pode ser reduzida para 0,1dB.

3. Alta eficiência de conversão de energia. A matéria de trabalho do laser está concentrada no núcleo da fibra e concentrada na parte próxima ao eixo do núcleo da fibra, enquanto a luz do sinal e a luz da bomba também são mais fortes na parte próxima ao eixo, o que torna a luz e a matéria totalmente interagir.

4. Alto ganho e baixo ruído. A potência de saída é grande, o ganho pode chegar a 40dB, a potência de saída pode chegar a 14dBm quando bombeamento unidirecional, 17dBm ou até 20dBm quando bombeamento bidirecional, quando totalmente bombeado, a figura de ruído pode ser tão baixa quanto 3 ~ 4dB, e o crosstalk é também baixo muito pequeno.

5. A característica de ganho não é sensível. Em primeiro lugar, o ganho de EDFA não é sensível à temperatura e a característica de ganho é estável dentro de 100°C. Além disso, o ganho não tem nada a ver com a polarização.

6. A transmissão transparente de sinais pode ser realizada, isto é, sinais analógicos e sinais digitais, sinais de alta velocidade e sinais de baixa velocidade podem ser transmitidos simultaneamente no sistema de multiplexação por divisão de comprimento de onda. Quando o sistema é expandido, apenas a máquina terminal pode ser alterada sem alterar a linha.

O EDFA também tem desvantagens inerentes:

1. O comprimento de onda é fixo e só pode amplificar ondas de luz em torno de 1,55 μm. Ao usar fibras ópticas com diferentes substratos, o nível de energia dos íons de érbio pode mudar apenas ligeiramente. O comprimento de onda ajustável é limitado e apenas outros elementos podem ser usados;

2. A largura de banda de ganho não é plana e meios especiais são necessários para compensar o espectro de ganho no sistema WDM.