Estudos para Equalização de Ganho em um AFDE com uma única Rede de Bragg Meire C. Fugihara e Hypolito J. Kalinowski Centro Federal de Educação Tecnológica do Paraná, Av. Sete de Setembro 3165, 80230-901 Curitiba-PR, Brasil Paulo S. André Departamento de Física, Universidade de Aveiro e Instituto de Telecomunicações – Polo de Aveiro, 3810-193 Aveiro Portugal Resumo Estudamos por meio de simulação um amplificador ótico de fibra dopada com érbio (AFDE) no qual foi introduzida uma rede de Bragg como filtro destinado a induzir melhor equalização do ganho espectral. Os valores ótimos da rede de Bragg foram obtidos tanto para planificar a emissão espontânea amplificada (ASE) quanto para a resposta do AFDE com um sinal composto por um pente de 20 portadoras WDM. Foram ainda verificadas a relação portadora – ruído (CNR) e a distorção de segunda ordem (CSO) para o amplificador inserido em um enlace de distribuição de TV. Palavras-chaves amplificador a fibra dopada com érbio, equalização de ganho, redes de Bragg. I. INTRODUÇÃO O crescimento no uso de sistemas de transmissão com multiplexação por divisão de comprimento de onda (WDM) provocou o aumento da capacidade de transmissão de dados em um enlace ótico. Os amplificadores a fibra dopada com érbio (AFDEs) são os grandes responsáveis pelo desenvolvimento contínuo dos sistemas WDM devido ao seu alto ganho e largura de banda larga. No entanto, o espectro de ganho do AFDE não é plano, limitando a largura de banda disponível e a utilização de amplificadores em grande escala em um enlace ótico. Entretanto, outras aplicações de transmissão por fibra ótica podem ser beneficiadas pelo uso de amplificadores, como é o caso da distribuição de TV por cabo (CATV), onde a equalização do ganho do amplificador passa a ter maior importância. A maior intensidade na fluorescência de um AFDE está localizada em torno de 1.53 μm, diminuindo para outros valores do comprimento de onda. Essa fluorescência privilegiada o ganho naquela faixa de comprimentos de onda e se torna inconveniente quando da utilização do amplificador para transmissão de vários canais ao longo de espectro de ganho. Os canais transmitidos nas proximidades de 1.53 μm serão mais amplificados e por isso a qualidade da recepção destes será superior à de outros canais, o que não é desejado. M. C. Fugihara, e-mail: meire@cpgei.cefetpr.br, H. J. Kalinowski, e-mail: hjkalin@cpgei.cefetpr.br, tel ++41.310-4689 Fax ++41.310-4683. Este trabalho foi parcialmente financiado por CAPES, CNPq e Fundação Araucária e abriga-se ainda dentro dos objetivos do convênio de cooperação CAPES-ICCTI 58/00. A equalização do ganho é necessária para reduzir os efeitos de desigualdade na qualidade de recepção. Alguns métodos utilizados para equalização do ganho em AFDEs são: adição de alumínio na matriz vítrea como co-dopante [1], substituição de vidros de sílica por vidros de fluoreto [2], filtragem através do interferômetro Mach-Zehnder [3], filtragem através de redes de longo período (LPG) [4,5] e através de redes de Bragg [6,7]. II. EQUALIZAÇÃO DO GANHO O objetivo deste trabalho é utilizar uma única rede de Bragg como filtro equalizador de um AFDE, simplificando o método de filtragem e reduzindo o custo frente a sistemas usando várias redes de Bragg em cascata ou métodos mais complexos [1-7]. Foram realizadas simulações com um AFDE funcionando nas configurações contra-propagante e bidirecional através de modelagem implementada com o pacote de software VPI Transmission Maker (Virtual Photonics Inc.). O amplificador foi desenvolvido no laboratório [8] e usa um laser de bombeamento contra-propagante com 90 mW a 980 nm, e um laser co-propagante com 70 mW a 1480 nm. A fibra dopada foi previamente otimizada para a configuração contra propagante, tendo 28 m de comprimento [8]. Nas simulações o filtro foi posicionado entre a fibra, dividida em dois trechos com igual comprimento. O intuito desse posicionamento foi o de suprimir efeitos de perda ocasionados no primeiro trecho da fibra dopada [7]. A rede de Bragg foi centrada em 1.53 μm e as simulações realizadas tanto para o caso bidirecional como para o caso contra propagante (apenas o laser de 980 nm operando). O resultado da simulação para o espectro da emissão espontânea amplificada (ASE) nessas duas configurações pode ser visto nas Fig. 1 e 2, nas situações sem e com a rede de Bragg inserida. Os resultados dessas simulações permitem observar a melhoria significativa na equalização do espectro da ASE com a inserção do filtro, o qual consiste de uma rede de Bragg com freqüência centrada em 195.7 THz (1.53 μm) e largura espectral de 2.5 THz. Para o bombeamento bidirecional, a profundidade ótima do filtro foi de 13 dB, com redução do pico principal da ASE em torno de 9 dBm; para o bombeamento contra-propagante a profundidade ótima foi