Optischer Verstärker

Ein optischer Verstärker ist ein Gerät, das ein eingehendes optisches Signal beim Durchgang verstärkt, ohne es zwischendurch in ein elektrisches Signal umgewandelt zu haben.

Die Verstärkung beruht auf stimulierter Emission, die vom zu verstärkenden Signal ausgelöst wird. Ein optischer Verstärker ist ein Laser in seiner ursprünglichsten Form ohne optischen Resonator.

Im Gegensatz zu regenerativen Verstärkern arbeiten sie unabhängig von der Modulation des optischen Signals und werden daher manchmal auch als „transparent“ bezeichnet. Diese Eigenschaft und die große Verstärkerbandbreite ist vor allem beim Einsatz von Wellenlängenmultiplexverfahren (WDM) wichtig. Optische Verstärker werden, seit eine hohe Zuverlässigkeit gewährleistet ist, für alle weiträumigen Glasfaserverbindungen wie zum Beispiel die Transatlantikstrecken eingesetzt.

Die meisten optischen Verstärker emittieren auch spontan Photonen, die dann ebenfalls verstärkt werden. Dieser unerwünschte Effekt wird ASE genannt (engl. amplified spontaneous emission, siehe auch unter: Superlumineszenz). Die durch ASE hervorgerufene Strahlung ist inkohärent und unpolarisiert. ASE ist einer der Faktoren, der die Anzahl der kaskadierbaren Verstärker begrenzt. Das Verhältnis der gesamten Leistung eines Signals zu der Rauschleistung bei der Signalfrequenz in einer geringen Bandbreite (meist 0,1 nm) wird als Optisches Signal-Rausch-Verhältnis (OSNR) bezeichnet und auf die Bandbreite bezogen in dB angegeben (z. B. dB/0,1 nm).