Không giống như EDFA khuếch đại đạt được nhờ vào sự ảnh hưởng phi tuyến lẫn nhau giữa tín hiệu và laser được bơm vào trong cùng sợi quang. Có 2 kiểu khuếch đại Raman: kiểu phân phối và kiểu tập trung. Khuếch đại Raman kiểu phân
phối là kiểu khuếch đại mà sợi quang để truyền dẫn được sử dụng như là môi trường khuếch đại bằng cách ghép thêm một bước sóng được bơm vào với bước sóng của tín hiệu. Trong khi đó thì khuếch đại Raman tập trung sử dụng một sợi quang riêng, ngắn hơn để thực hiện chức năng khuếch đại. Trong trường hợp sợi quang khuếch đại Raman có độ phi tuyến cao với lõi nhỏ được sử dụng để tăng sự tương tác giữa bước sóng bơm vào và tín hiệu và do vậy giảm được chiều dài của sợi quang yêu cầu.
Laser bơm vào sợi quang có thể kết hợp với tín hiệu theo cùng một hướng hay theo hướng ngược lại hoặc cả hai. Bơm theo hướng ngược lại được sử dụng phổ biến để giảm thiểu nhiễu của ánh sáng bơm vào đối với tín hiệu.
Yêu cầu về công suất bơm laser của khuếch đại Raman cao hơn đối với khuếch đại EDFA. Với khuếch đại Raman phân phối yêu cầu công suất để khả năng khuếch đại tốt nhất là hơn 500 mW, khuếch đại tập trung, trong đó nguồn laser bơm vào có thể tránh được những ảnh hưởng của công suất phát quang lớn, thì có thể sử dụng công suất phát quang trên 1W.
Điểm nổi trội của khuếch đại Raman chính là khả năng khuếch đại phân phối trên sợi quang truyền dẫn vì vậy chiều dài của chặng giữa bộ khuếch đại và bộ lặp tăng lên đáng kể. Băng thông khuếch đại của khuếch đại Raman được xác định bởi những bước sóng được sử dụng để bơm và vì thế cung cấp khả năng khuếch đại linh hoạt hơn các kiểu khuếch đại khác mà phụ thuộc nhiều vào chất thêm vào và thiết kế thiết bị để xác định cửa sổ băng thông.
Các đặc tính của khuếch đại Raman:
- Khuếch đại phân phối với NF thấp và cải thiện đáng kể OSNR; - Với cùng một hệ số OSNR nó có thể giảm công suất phát và giảm đến mức tối thiểu ảnh hưởng phi tuyến;
- Khuếch đại Raman có thể thực hiện khuếch đại cho tất cả các bước sóng, làm việc như một bộ khuếch đại toàn dải (băng C và L);
- Có hệ số khuếch đại phẳng. Dải bước sóng khuếch đại phụ thuộc vào những bước sóng được bơm vào.
- Yêu cầu công suất bơm của nguồn laser cao hơn.
Hệ số khuếch đại thấp, vì vậy nó cần phải kết hợp với EDFA để đảm bảo độ khuếch đại tốt nhất và để đảm bảo bù suy hao trên đường truyền và tại các node.
Ứng dụng:
Nếu các hệ thống DWDM trên 40G chỉ sử dụng khuếch đại EDFA thì phát xạ tự nhiên (nhiễu ASE) sẽ tích tụ lại làm hạn chế khả năng của hệ thống. So với EDFA, khuếch đại Raman có ưu điểm là tạp âm thấp, không có thêm các suy hao khi loại bỏ bơm laser và có hiệu quả lâu hơn. Vì vậy, phải kết hợp EDFA và khuếch đại Raman để thực hiện một cách hoàn hảo công nghệ khuếch đại quang cho các hệ thống truyền dẫn trên 40G hoặc các hệ thống truyền ở khoảng cách rất xa.