Pada dasarnya apa yang diselesaikan oleh penguat serat optik adalah masalah jarak tradisional seperti pada sistem telekomunikasi jarak jauh seperti tautan trans-Atlantik. Saat sinyal optik bergerak melalui serat, sinyal menjadi lemah dalam daya. Semakin jauh Anda pergi, semakin lemah sinyalnya hingga terlalu lemah untuk dapat dideteksi dengan andal.
Sistem komunikasi serat optik mengatasi masalah ini dengan menggunakan penguat serat di sepanjang jalan. Repeater atau amplifier dimasukkan ke dalam sistem pada titik di mana sinyal menjadi lemah, untuk meningkatkan kekuatan sinyal sehingga dapat ditransmisikan melalui kabel serat panjang yang lain. Banyak amplifier atau repeater dapat ditempatkan secara berurutan untuk menjaga sinyalnya kuat di sepanjang tautan serat keseluruhan.
Apa itu op amp? Tutorial Penguat Operasional &; sirkuit mikrofon super mata-mata
:: Apa perbedaan antara repeater dan penguat serat optik?
Secara tradisional, repeater elektronik digunakan untuk amplifikasi sinyal optik. Repeater adalah perangkat opto-electro-opto. Ini mengubah sinyal optik yang lemah menjadi sinyal elektronik, membersihkan sinyal elektronik, dan kemudian mengubah sinyal elektronik kembali ke sinyal optik dengan pemancar gelombang cahaya. Pemancar gelombang cahaya memancarkan daya yang jauh lebih kuat daripada sinyal optik yang masuk dan karenanya memperkuatnya.
Namun, ini adalah proses yang tidak nyaman dan mahal dan itulah sebabnya itu telah digantikan oleh teknologi penguat serat optik baru.
Penguat serat optik adalah perangkat murni optik. Itu sama sekali tidak mengubah sinyal optik yang masuk ke sinyal elektronik. Pada dasarnya, Anda bisa menyebutnya laser in-line. Dan penguat serat optik secara bersamaan dapat memperkuat puluhan saluran optik karena mereka tidak mengubah setiap saluran menjadi sinyal elektronik secara terpisah.
:: Apa itu penguat serat optik dan bagaimana cara kerjanya?
Penguat serat optik adalah bagian dari serat optik yang diolah dengan unsur tanah jarang seperti erbium atau praseodymium.
Atom erbium atau praseodymium dapat dipompa oleh cahaya daya tinggi (laser pompa) ke kondisi tereksitasi. Tetapi mereka tidak stabil dalam keadaan tereksitasi. Ketika sinyal optik yang akan diperkuat melewati serat, mereka merangsang atom erbium tereksitasi. Atom erbium akan melompat dari keadaan tereksitasi tingkat daya tinggi ke keadaan stabil tingkat daya rendah, dan melepaskan energi mereka dalam bentuk foton cahaya yang dipancarkan pada saat yang sama. Foton yang dipancarkan memiliki fase dan panjang gelombang yang sama dengan sinyal optik input, sehingga memperkuat sinyal optik.
Ini adalah bentuk penguat yang sangat nyaman untuk sistem komunikasi serat optik karena merupakan penguat in-line, sehingga menghilangkan kebutuhan untuk melakukan proses konversi optik-listrik dan listrik-optik.
Panjang gelombang laser pompa dan panjang gelombang sinyal optik yang sesuai adalah parameter utama untuk pengoperasian amplifier serat. Panjang gelombang ini tergantung pada jenis unsur tanah jarang yang diolah dalam serat dan juga pada komposisi kaca dalam serat..
Istilah lain yang penting dalam memahami penguat serat adalah :penguatannya:. Gain mengukur amplifikasi per satuan panjang serat. Keuntungan tergantung pada material dan kondisi operasi, dan bervariasi dengan panjang gelombang untuk semua material.
Untuk daya input rendah, daya output sebanding dengan keuntungan dikalikan panjang serat. Dengan demikian, P (output) = P (input) x Gain x Panjang
Untuk kekuatan input tinggi, efek saturasi gain ikut berperan. Jadi penambahan daya input menghasilkan daya output yang semakin sedikit, yang pada dasarnya berarti amplifier telah kehabisan daya yang dibutuhkan untuk menghasilkan lebih banyak output.