По методу восстановления ОС ретрансляторы делятся на повторители (регенераторы) и оптические усилители(ОУ).
Повторители – преобразуют ОС в электрический, восстанавливают форму, амплитуду, длительность и временное положение, а затем электрический сигнал преобразуют в ОС.
ОУ сразу производят усиление ОС и не способен производить регенерацию. ОУ усиливает как входной сигнал так и шум.
Повторитель работает только с одним сигналом и не может быть использован в системах WDM. ОУ может одновременно усиливать несколько ОС в пределах определённого диапазона длин волн.
Используются следующие типы ОУ: 1.усилители Фабри-Перо; 2. ОУ на ОВ использующее Бриллюэновское рассеивание; 3. ОУ на ОВ использующие Рамановское рассеивание; 4. ПП лазерные усилители; 5. Усилители на примесном волокне.
1. Усилители Фабри-Перо обеспечивают высокий коэффициент усиления (25дБ) в очень узком (1,5ГГц, но широко перестраевомом (800ГГц) спектральном диапазоне. Они не чувствительны к поляризации сигнала и обеспечивают подавление боковых составляющих. Используются для усиления только одной длины волны одного канала.
2. Бриллюэновское рассеивание – нелинейный эффект возникающий в ОВ когда энергия от оптической волны на одной частоте переходит в энергию новой волны на смещённой частоте. Мощная накачка производится на одной частоте, а Бриллюэновское рассеивание способно усилить слабый входной сигнална другой частоте. Выходной сигнал сосредоточен в узком диапазоне, что позволяет производить усиление только одного канала.
3. Нелинейный эффект подобный Бриллюэновскому рассеиванию однако частотный сдвиг между волнами накачки и сигнальной волной больше, а спектральный диапазон шире, что позволяет усилить несколько каналов WDM систем. Недостатком являются большие переходные помехи между каналами.
4. Основу ПП ЛУ составляет активная среда аналогично используемой в ПП ЛД. Структура ОУ содержит активный слой усиливающий свет и отражающее покрытие.
Светоизлучающий активный слой имеет малый поперечный размер, а толщина < 1мкм. В результате значительная часть светового потока не попадает в активную область, что снижает КПД ОУ. Кроме того коэффициент усиления направления плоскости поляризации.В то же время ПП ЛУ можно интегрировать с другими оптическими устройствами.
5. Широко распространены усилители на примесном волокне – способны усиливать сигнал в широком спектральном диапазоне.
Слабый входной ОС проходит через оптический изолятор, который пропускает только в прямом направлении. Блок фильтров не пропускает световой поток на , но прозрачен для . Далее сигнал попадает в катушку с волокном легированным эрбием. Длина этого участка составляет несколько метров. Этот участок подвергается сильному излучению лазера с более короткой . Активной средой является одномодовое ОВ сердцевина которого легируется примесями редкоземельных эл-ов.
Разветвитель перенаправляет усиленный сигнал в выходное ОВ. Дополнительный изолятор на выходе предотвращает попадание рассеянного сигнала в активную область ОУ. Спектральный диапазон широкий (30нм) при частотном плане 0,2 нм. Недостатком является зависимость коэффициента усиления от мощности активного излучения на входе.