Độ khuếch ñại của bộ khuếch ñại quang ñược xác ñịnh như sau:
in sp out p p p G − = (2.1)
Trong ñó: Pin và Pout tương ứng là công suất ñầu vào và công suất ñầu ra của bộ
trong băng tần quang.
Xác ñịnh ñộ khuếch ñại trong bộ khuếch ñại quang sợi là quá trình phức tạp do bản chất phân bố hai hướng của nó. Để thu ñược ñộ khuếch ñại thực của bộ khuếch
ñại cần phải xác ñịnh ñược tiết diện bức xạ kích thích σe và tiết diện hấp thụσa. Các thành phần tiết diện có thểñược xác ñịnh bằng thực nghiệm từ việc ño huỳnh quang và hấp thụ của một ñoạn sợi ngắn, các tiết diện bức xạ và hấp thụ là các tham số cơ
bản quan trọng của sợi EDFA. Đã có một số công trình khoa học chỉ ra rằng chúng là các tham số ñặc tính phụ thuộc vào bước sóng. Lý do chúng có thể thay ñổi là vì ñã sử dụng thủy tinh nền khác nhau có cường ñộ ñiện trường hơi khác nhau tại các ion
Er3+và bằng việc thay ñổi nồng ñộ pha tạp trong thủy tinh. 2.2.2.1 Khuếch ñại tín hiệu nhỏ.
Khuyến nghị G.661 ITU-T ñã xác ñịnh ñộ khuếch ñại tín hiệu nhỏ là ñộ khuếch
ñại trong chế ñộ hoạt ñộng của tuyến tính khi nó hoàn toàn không phụ thuộc vào công suất quang tín hiệu ñầu vào, tại mức công suất quang tín hiệu và bơm ñã cho.
Điều này ñược hiểu là vùng khuếch ñại tín hiệu nhỏ tương ứng với mức công suất
ñầu vào, nơi mà mức công suất tín hiệu ñược khuếch ñại chưa làm giảm ñộ khuếch
ñại của bộ khuếch ñại quang. Để xác ñịnh vùng khuếch ñại tín hiệu nhỏ, người ta thường dựa vào công suất tạp âm ñầu vào hiệu dụng Pn,ef f của bộ khuếch ñại quang.
o eff n hvB p , ≈2 ~ nm nW 30 ñối với λ = 1550nm (2.2)
Ởñây hv là năng lượng photon và Bo là băng tần quang của EDFA.
Tạp âm ñầu vào hiệu dụng ñược khuếch ñại lên và sẽ thu ñược công suất tạp âm
ñầu ra của bộ khuếch ñại. Vì công suất tín hiệu ñầu vào là lớn ñáng kể so với công suất tạp âm ñầu vào, cho nên nó có vai trò lớn trong việc xác ñịnh mức nghịch ñảo. Ngược lại. khi công suất tín hiệu ñầu vào nhỏ so với Pn,ef f , ảnh hưởng của nó lên ñộ
khuếch ñại sẽ không ñáng kể, và EDFA sẽ hoạt ñộng trong vùng tín hiệu nhỏ, chế ñộ
2.2.2.2 Khuếch ñại bão hòa.
Đặc tính khuếch ñại bão hòa của EDFA là một tham số quan trọng. Sự bão hòa
ñộ khuếch ñại ñược xem như là sự giảm khuếch ñại trong lúc công suất tín hiệu tăng.
Độ khuếch ñại của bộ khuếch ñại quang có thểñược viết dưới dạng ẩn như một hàm số của tỷ số công suất quang ñầu ra Pout với công suất bão hòa Psat như sau :
p p G G G p p G G G sat out o sat in o − − = − = .exp (1 ) .exp 1. (2.3)
Ở ñây Go là ñộ khuếch ñại tín hiệu nhỏ. Công suất bão hòa Psat tại bước sóng xác ñịnh là công suất ñược yêu cầu ñể nghịch ñảo một lớp (lát cắt) của sợi pha tạp Erbium ñủñể thu ñược sự truyền thông tin tín hiệu quang, hoặc nói một cách khác là
ñủñể cho bộ khuếch ñại bằng không, nó ñược xác ñịnh như là công suất ở nơi mà ñộ
khuếch ñại giảm ñi 3dB so với giá trị chưa bão hòa. Khuếch ñại bão hòa sử dụng trong trường hợp cần khuếch ñại công suất ra lớn. Trong môi trường ña kênh, còn có ý nghĩa khác là công suất ra của các kênh ñồng ñều hơn.
2.2.2.3 Phổ khuếch ñại của EDFA.
Phổ khuếch ñại của EDFA cũng là tham số quan trọng. Trong thực nghiệm thu
ñược, bằng cách pha tạp A1 và P trong lõi sợi thủy tinh pha Er3+ sẽ có tác dụng mở
rộng phổ khuếch ñại. Bằng cách thay ñổi vật liệu chủ trong sợi thủy tinh Silicat sang thủy tinh Fluoride gốc ZrF4 và thủy tinh Fluorophospate cũng có thể mở rộng làm phẳng ñược băng tần khuếch ñại. Đặc biệt sợi EDF gốc Fluoride cho ta ñược vùng khuếch ñại phẳng trong dải bước sóng từ 1530-1560nm. Ngoài ra khi tăng ñộ dài EDF phổ khuếch ñại có thể nằm trong khoảng bước sóng từ 1570-1620nm.