Tại đầu ra của bộ khuếch đại EDFA, tín hiệu quang ngoài tín hiệu còn có bức xạ tự phát cũng đƣợc khuếch đại tạo lên nguồn tạp âm ảnh hƣởng đến tín hiệu quang. Tạp âm của EDFA có bốn loại chủ yếu: Tạp âm tan hạt của tín hiệu quang, tạp âm tan hạt của quang bức xạ tự phát đƣợc khuếch đại; tạp âm phách giữa các quang phổ ASE và tín hiệu; tạp âm phách giữa các quang phổ ASE. Trong bốn loại tạp âm trên, hai loại sau có ảnh hƣởng lớn nhất, nhất là tạp âm thứ ba quyết định tính năng quan trọng của EDFA.
Đánh giá đặc tính tạp âm của EDFA qua hệ số tạp âm, SNRin SNRout
46
nó có quan hệ mật thiết với tần phổ ASE truyền cùng chiều và tăng ích của bộ khuếch đại. Khi công suất tín hiệu quang tăng càng nhanh tức là sự chuyển ngƣợc số hạt càng cao, thì ASE đầu ra càng nhỏ.
Ảnh hƣởng của các phƣơng thức bơm khác nhau đối với hệ số tạp âm:
Hình 2. 14. Ảnh hƣởng của các phƣơng thức bơm đối với hệ số tạp âm.
Đối với bƣớc sóng bơm khác nhau hệ số tạp âm sẽ hơi bị lệch. EDFA bơm ở bƣớc sóng 980 nm có hệ số tạp âm tốt hơn EDFA bơm 1480 nm ƣớc chừng 1 - 2 dB. Lý thuyết đã chứng minh đối với bất kỳ bộ khuếch đại quang sợi nào sử dụng bức xạ kích thích để khuếch đại, giá trị hệ số tạp âm nhỏ nhất là 3 dB, giới hạn này đƣợc gọi là giới hạn lƣợng tử của hệ thống tạp âm. Đối với bơm ở bƣớc sóng 980 nm, hệ số tạp âm cơ bản đạt tới giới hạn đó, trị số ƣớc bằng 3.2 - 3.4 dB mà bơm ở bƣớc sóng 1480 nm thì hệ số tạp âm nhỏ nhất ƣớc bằng 4 dB. Do công suất đầu ra tăng lên số hạt chuyển ngƣợc lại giảm, vì vậy trong khu vực chƣa bão hòa, hệ số tạp âm của EDFA kiểu bơm cùng chiều là nhỏ nhất nhƣng ở khu vực bão hòa thì có thay đổi. NF của bộ khuếch đại quang khi tăng chiều dài đối với bơm cùng chiều là ổn định nhất.
Hiện nay trên thị trƣờng đã có EDFA đạt tăng ích trên 30 dB. Hệ số tạp âm là 3 - 4 dB, công suất đầu ra của EDFA là 10 - 17 dBm, tại cửa sổ 1550 nm có băng tần 20 - 40 nm, do đó đƣợc sử dụng rộng rãi trong hệ thống nhiều kênh.
47