Suite de notre dossier sur le matériel fibre optique avec l’amplificateur pour fibres. Un amplificateur optique est un dispositif qui amplifie un signal optique directement. Sans la nécessité de le convertir d’abord en un signal électrique. Un amplificateur optique peut être considéré comme un laser sans cavité optique dans laquelle la rétroaction de la cavité est supprimée. Les amplificateurs optiques sont importants dans la communication optique et la physique des lasers.

Il existe plusieurs mécanismes physiques différents qui peuvent être utilisés pour amplifier un signal lumineux. Ils correspondent aux principaux types d’amplificateurs optiques. Dans des amplificateurs à fibre dopée et lasers en vrac, l’émission stimulée dans l’amplificateur de milieu de gain provoque une amplification de la lumière entrante. Nous avons aussi les amplificateurs optiques semi-conducteurs qui utilisent un semi-conducteur pour fournir le milieu de gain. Il existe des amplificateurs Raman. La diffusion Raman de la lumière entrante avec des phonons dans le réseau du milieu de gain produit des photons cohérents avec les photons entrants. Enfin, les amplificateurs paramétriques utilisent l’amplification paramétrique.

L’amplificateur optique laser ou à fibre dopés (DFA)

Les amplificateurs à fibres dopées (DFA) sont des amplificateurs optiques. Ils utilisent une fibre optique dopée pour amplifier un signal optique. Ils sont liés à des lasers à fibre. Le signal à amplifier et un laser de pompage sont multiplexées dans la fibre dopée, et le signal est amplifié grâce à l’interaction avec le dopage des ions. L’exemple le plus courant est l’Erbium Doped Fibre Amplifier (EDFA). Dans ce dernier, le noyau d’une fibre de silice est dopée avec des ions erbium trivalent et peut être efficacement pompé par un laser à une longueur d’onde de 980 nm ou 1480 nm ; cela représente gain dans la région  de 1.550 nm.

amplificateur optique

L’amplificateur optique semi-conducteur

Les amplificateurs optiques semi – conducteurs (SOA) sont des amplificateurs qui utilisent un semi-conducteur pour fournir le milieu de gain. Ainsi, ces amplificateurs ont une structure similaire à celle des diodes laser Fabry-Pérot. Mais avec des éléments de conception anti-reflets sur les faces frontales. Les modèles récents comprennent des revêtements anti-réfléchissants et inclinés et des zones qui peuvent réduire la face de réflexion à l’extrémité à moins de 0,001%.

En conséquence cela crée une perte d’énergie qui empêche l’amplificateur d’agir comme un laser. Un autre type de SOA se compose de deux régions. Une partie a la structure d’une diode laser de Fabry-Pérot et l’autre a une géométrie conique afin de réduire la densité de puissance sur la facette de sortie.

L’amplificateur Raman

Dans un amplificateur de Raman, le signal est amplifié par une amplification Raman. A la différence du SOA et du EDFA, l’effet d’amplification est réalisé par une interaction non linéaire ; entre le signal et un laser de pompage dans une fibre optique. Il existe deux types d’amplificateur Raman : distribué et localisé. Un amplificateur Raman distribué est celui dans lequel la fibre de transmission est utilisée comme milieu de gain par multiplexage de longueur d’onde de pompe avec une longueur d’onde de signal. Tandis qu’un amplificateur Raman à constantes localisées utilise une plus courte longueur de la fibre dédiée pour fournir l’amplification.

L’amplificateur paramétrique optique

Un amplificateur paramétrique optique permet l’amplification d’un signal d’impulsion faible dans un milieu non linéaire non-centrosymétrique. Ainsi, contrairement aux amplificateurs mentionnés précédemment, qui sont principalement utilisés dans des environnements de télécommunications, ce type trouve sa principale application dans l’expansion de l’accordabilité de la fréquence des lasers ultrarapides à semi-conducteurs.

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