Ширина и равномерность полосы усиления

Как видно из рис.5 неравномерность коэффициента усиления слабого сигнала может превышать 10 дБ в пределах одной спектральной полосы. При прохождении цепочки усилителей в длинной линии неоднородность усиления суммируется, что может привести к недопустимо большому перекосу выходного спектра.

Поэтому ширина полосы усиления () оптического усилителя определяется как разность между двумя частотами (или длинами волн), для которых коэффициент усиления усилителя равен половине максимального коэффициента усиления :

, (8)
где определяются из условия . В децибелах это соответствует уровню уменьшения коэффициента усиления на 3 дБ. Для многоканальных волоконно-оптических систем со спектральным мультиплексированием этот параметр (равномерность) является принципиальным, причем для многих приложений предъявляются более жесткие требования.

Таким образом, актуальным является сглаживание спектра усиления. Для этого в схему усилителя обычно вводятся спектрально селективные фильтры на основе как световодных, так и объемных элементов⁸. Одним из популярных видов фильтра является фотоиндуцированная длиннопериодная решетка (LPG, long-period grating)⁹. Такие решетки изготавливаются путем периодического облучения сердцевины световода через его поверхность ультрафиолетовым источником. Период облучения, как правило, лежит в диапазоне 0.1-1 мм. Решетка обеспечивает резонансное взаимодействие фундаментальной моды с модами оболочки, и как следствие, выход части излучения на резонансных длинах волн в оболочку и поглощение этого излучения. Спектр и интенсивность поглощения задаются периодом решетки и временем облучения световода. Использование этой техники позволяет уменьшить вариации коэффициента усиления до десятых долей дБ.