VII: Bộ khuếch đại EDFA và một số vấn đề khi sử dụng EDFA trong mạng WDM
2. Tăng ích bằng phẳng của EDFA:
EDFA được sử dụng vào trong hệ thống WDM có bước sóng của các kênh tín hiệu khác nhau nên, thay vì chỉ khuếch đại một tín hiệu như các hệ thống khuếch đại quang sợi SONET/SDH trước đây; thì nay, vẫn một sợi khuếch đại quang erbium đó phải được chia sẻ cho toàn bộ các kênh bước sóng của hệ thống truyền dẫn WDM. Những kênh bước sóng này là độc lập với nhau, thế nhưng sự độc lập đó đã bị “tổn thương” bởi sự “cạnh tranh” giữa các kênh bước sóng đối với số lượng giới hạn các photon được bơm vào bộ khuếch đại. Kênh bước sóng nào kích thích được nhiều photon từ mưc siêu bền xuống mức cơ bản của chúng thì sẽ đạt được độ khuếch đại lớn nhất. Thế nhưng, kênh bước sóng này cũng gặp nhiều phức tạp như: xác suất kích thích photon của các kênh bước sóng khác, mức độ đảo ngược mật độ, cường độ của tín hiệu, độ dài của sợi erbium. Bình thường để tối ưu hoá các tham số này đã là khó, nhưng đối với hệ thống truyền dẫn WDM, mọi thứ thực sự trở nên rất khó khăn.
Rõ ràng là đối với các ứng dụng WDM, cần phải đạt được độ khuếch đại và mức tập âm đều nhau cho mọi kênh bước sóng qua module khuếch đại. Các module này phải được thiết kế sao cho đáp ứng phổ khuếch đại của nó đối với từng kênh bước sóng không bị ảnh hưởng bởi đầu vào (công suất hay bước sóng) của các kênh bước sóng cùng được truyền dẫn trên sợi. Nếu không, chỉ cần một sự thay đổi của một kênh bước sóng cũng sẽ dẫn đến những ảnh hưởng ngoài mong muốn về độ khuếch đại và mức tạp âm NF của các kênh bước sóng còn lại, và do đó, hoạt động của hệ thống sẽ có vấn đề.
Nói cách khác tất cả các kênh bước sóng phải được khuếch đại độc lập và đồng nhất. Với những yêu cầu kỹ thuật này, module khuếch đại sợi quang trong hệ thống WDM sẽ phải thích ứng với các chỉ tiêu kỹ thuật nghiêm ngặt về độ bằng phẳng của phổ khuếch đại đa kênh, độ dốc đường đặc tuyến khuếch đại.
Do đặc tính khuếch đại không đều, thế hệ đầu tiên của các hệ thống truyền dẫn WDM đã phải lựa chọn hoạt động tại vùng đỏ của băng C, xung quanh bước sóng từ 1540 nm đến 1565 nm. Sự ra tăng nhu cầu về số lượng bước sóng đã thúc đẩy các nhà sản xuất “đặt” các kênh bước sóng mới vào vùng “khó khăn” xung quanh bước sóng 1532 nm, mà tại đó không chỉ có mức tạp âm cao (tại vùng này có tỉ số bức xạ, hấp thụ thấp), mà hơn nữa độ nhấp nhô của phổ khuếch đại cũng lớn hơn nhiều so với các vùng bước sóng còn lại của băng.