Paano nakamit ng semiconductor optical amplifier ang pagpapalakas?

PaanoSemiconductor optical amplifiermakamit ang pagpapalakas?

Matapos ang pagdating ng panahon ng malaking kapasidad na optical fiber na komunikasyon, ang teknolohiya ng optical amplification ay mabilis na umunlad.Optical amplifierAmplify input optical signal batay sa stimulated radiation o stimulated pagkalat. Ayon sa prinsipyo ng pagtatrabaho, ang mga optical amplifier ay maaaring nahahati sa semiconductor optical amplifier (SOA) atOptical fiber amplifier. Kabilang sa kanila,Semiconductor optical amplifieray malawakang ginagamit sa optical na komunikasyon sa pamamagitan ng kabutihan ng mga pakinabang ng malawak na gain band, mahusay na pagsasama at malawak na saklaw ng haba ng haba. Ang mga ito ay binubuo ng mga aktibo at pasibo na mga rehiyon, at ang aktibong rehiyon ay ang rehiyon ng pakinabang. Kapag ang light signal ay dumadaan sa aktibong rehiyon, nagiging sanhi ito ng mga electron na mawalan ng enerhiya at bumalik sa estado ng lupa sa anyo ng mga photon, na may parehong haba ng haba ng haba ng light signal, sa gayon pinalakas ang light signal. Ang semiconductor optical amplifier ay nagko -convert ng semiconductor carrier sa reverse particle sa pamamagitan ng kasalukuyang pagmamaneho, pinalakas ang injected seed light amplitude, at pinapanatili ang pangunahing pisikal na katangian ng injected seed light tulad ng polariseysyon, lapad ng linya at dalas. Sa pagtaas ng kasalukuyang nagtatrabaho, ang output optical power ay nagdaragdag din sa isang tiyak na pagganap na relasyon.

Ngunit ang paglago na ito ay hindi walang mga limitasyon, dahil ang mga semiconductor optical amplifier ay may isang kababalaghan sa saturation. Ang kababalaghan ay nagpapakita na kapag ang input optical power ay pare -pareho, ang pagtaas ay tumataas sa pagtaas ng injected carrier na konsentrasyon, ngunit kapag ang injected carrier na konsentrasyon ay masyadong malaki, ang pakinabang ay saturate o kahit na bumaba. Kapag ang konsentrasyon ng injected carrier ay pare -pareho, ang lakas ng output ay nagdaragdag sa pagtaas ng lakas ng pag -input, ngunit kapag ang input optical power ay masyadong malaki, ang rate ng pagkonsumo ng carrier na sanhi ng nasasabik na radiation ay masyadong malaki, na nagreresulta sa pagkakaroon ng saturation o pagtanggi. Ang dahilan para sa kababalaghan ng saturation ay ang pakikipag -ugnayan sa pagitan ng mga electron at photon sa aktibong materyal na rehiyon. Kung ang mga photon na nabuo sa gain medium o ang panlabas na mga photon, ang rate kung saan ang stimulated radiation ay kumokonsumo ng mga carrier ay nauugnay sa rate kung saan ang mga carrier ay muling nagbabago sa kaukulang antas ng enerhiya sa oras. Bilang karagdagan sa stimulated radiation, ang rate ng carrier na natupok ng iba pang mga kadahilanan ay nagbabago din, na hindi nakakaapekto sa saturation ng pagkakaroon.

Dahil ang pinakamahalagang pag -andar ng semiconductor optical amplifier ay linear amplification, higit sa lahat upang makamit ang pagpapalakas, maaari itong magamit bilang mga amplifier ng kuryente, mga linya ng amplifier at preamplifier sa mga sistema ng komunikasyon. Sa dulo ng pagpapadala, ang semiconductor optical amplifier ay ginagamit bilang isang amplifier ng kuryente upang mapahusay ang lakas ng output sa pagpapadala ng pagtatapos ng system, na maaaring madagdagan ang distansya ng relay ng trunk ng system. Sa linya ng paghahatid, ang semiconductor optical amplifier ay maaaring magamit bilang isang linear relay amplifier, upang ang paghahatid ng regenerative relay distansya ay maaaring mapalawak muli ng mga leaps at hangganan. Sa pagtanggap ng pagtatapos, ang semiconductor optical amplifier ay maaaring magamit bilang isang preamplifier, na maaaring mapabuti ang pagiging sensitibo ng tatanggap. Ang mga katangian ng saturation ng saturation ng semiconductor optical amplifier ay magiging sanhi ng pagkakaroon ng bawat bit na nauugnay sa nakaraang pagkakasunod -sunod. Ang pattern na epekto sa pagitan ng mga maliliit na channel ay maaari ding tawaging cross-gain modulation effect. Ang pamamaraan na ito ay gumagamit ng statistic average ng cross-gain modulation effect sa pagitan ng maraming mga channel at ipinakikilala ang isang medium intensity na patuloy na alon sa proseso upang mapanatili ang beam, sa gayon i-compress ang kabuuang pakinabang ng amplifier. Pagkatapos ay nabawasan ang epekto ng modyul ng cross-gain sa pagitan ng mga channel.

Ang Semiconductor optical amplifier ay may simpleng istraktura, madaling pagsasama, at maaaring palakasin ang mga optical signal ng iba't ibang mga haba ng haba, at malawakang ginagamit sa pagsasama ng iba't ibang uri ng mga laser. Sa kasalukuyan, ang teknolohiya ng pagsasama ng laser batay sa semiconductor optical amplifier ay patuloy na tumanda, ngunit ang mga pagsisikap ay kailangan pa ring gawin sa mga sumusunod na tatlong aspeto. Ang isa ay upang mabawasan ang pagkawala ng pagkabit na may optical fiber. Ang pangunahing problema ng semiconductor optical amplifier ay ang pagkawala ng pagkabit na may hibla ay malaki. Upang mapagbuti ang kahusayan ng pagkabit, ang isang lens ay maaaring maidagdag sa sistema ng pagkabit upang mabawasan ang pagkawala ng pagmuni -muni, pagbutihin ang simetrya ng beam, at makamit ang mataas na kahusayan. Ang pangalawa ay upang mabawasan ang sensitivity ng polariseysyon ng semiconductor optical amplifier. Ang katangian ng polariseysyon ay pangunahing tumutukoy sa pagiging sensitibo ng polariseysyon ng ilaw ng insidente. Kung ang semiconductor optical amplifier ay hindi espesyal na naproseso, ang mabisang bandwidth ng pakinabang ay mababawasan. Ang mahusay na istraktura ng dami ay maaaring epektibong mapabuti ang katatagan ng semiconductor optical amplifier. Posible na pag -aralan ang isang simple at mahusay na dami ng mahusay na istraktura upang mabawasan ang sensitivity ng polariseysyon ng semiconductor optical amplifier. Ang pangatlo ay ang pag -optimize ng pinagsamang proseso. Sa kasalukuyan, ang pagsasama ng semiconductor optical amplifier at laser ay masyadong kumplikado at masalimuot sa pagproseso ng teknikal, na nagreresulta sa isang malaking pagkawala sa optical signal transmission at pagkawala ng pagpasok ng aparato, at ang gastos ay masyadong mataas. Samakatuwid, dapat nating subukang i -optimize ang istraktura ng mga pinagsamang aparato at pagbutihin ang katumpakan ng mga aparato.

Sa teknolohiyang optical na komunikasyon, ang teknolohiya ng optical amplification ay isa sa mga sumusuporta sa mga teknolohiya, at ang teknolohiya ng semiconductor optical amplifier ay mabilis na umuunlad. Sa kasalukuyan, ang pagganap ng semiconductor optical amplifier ay lubos na napabuti, lalo na sa pagbuo ng mga bagong henerasyon na optical na teknolohiya tulad ng wavelength division multiplexing o optical switch mode. Sa pag -unlad ng industriya ng impormasyon, ang teknolohiyang optical amplification na angkop para sa iba't ibang mga banda at iba't ibang mga aplikasyon ay ipakilala, at ang pag -unlad at pananaliksik ng mga bagong teknolohiya ay hindi maiiwasang gawin ang teknolohiya ng semiconductor optical amplifier na patuloy na umunlad at umunlad.