Reduzierung der SPM in Glasfasern mithilfe von EDFA

Während sich das Signal durch ein Glasfaser-Kommunikationssystem ausbreitet, unterliegt es Dämpfung und Dispersion. Die Dämpfung bestimmt die Entfernung zwischen Sender und Empfänger, die ohne Verstärker überbrückt werden kann, während die Dispersion dazu führt, dass sich die Signalimpulse auf ihrem Weg durch die Glasfaser ausbreiten. Mit anderen Worten: Dämpfung ist der Prozess der Abschwächung eines Signals während seiner Ausbreitung durch eine Glasfaser, und Dispersion schränkt die Informationskapazität ein. Diese Verluste können entweder durch Repeater oder durch optische Verstärker kompensiert werden. Aufgrund der Impulsverbreiterung interferieren zwei benachbarte Impulse miteinander, wodurch sich die in den Impulsen enthaltenen Informationen überlagern. Dies lässt sich auf viele Faktoren zurückführen. Einer der Hauptgründe ist die nichtlineare Eigenschaft der Faser. Diese Effekte treten bei geringer Leistungsintensität nicht in nennenswertem Maße auf, führen jedoch bei hohen Leistungspegeln zu einer Verschlechterung des Signals. Vor 1960 waren LEDs, die bei niedriger Leistung arbeiten, die Hauptquelle der optischen Kommunikation. Mit dem Aufkommen hochkohärenter Laserstrahlen kann die elektrische Feldstärke 3 × 10¹⁰ V/m betragen, was in der Größenordnung atomarer Felder liegt. Bei solch hohen Feldstärken wird die Beziehung zwischen Polarisation und Feldstärke nichtlinear.