پیشرفتهتقویت‌کننده نوری نیمه‌هادی
تقویت‌کننده نوری نیمه‌هادی پیشرفته، نسخه ارتقا یافته تقویت‌کننده نوری نیمه‌هادی (تقویت‌کننده نوری SOA). این تقویت‌کننده‌ای است که از نیمه‌رساناها برای فراهم کردن محیط بهره استفاده می‌کند. ساختار آن مشابه دیود لیزر Fabry-Pero است، اما معمولاً سطح انتهایی آن با یک فیلم ضد انعکاس پوشانده شده است. جدیدترین طراحی شامل فیلم‌های ضد انعکاس و همچنین موجبرهای شیب‌دار و نواحی پنجره‌ای است که می‌تواند بازتاب سطح انتهایی را به کمتر از 0.001٪ کاهش دهد. تقویت‌کننده‌های نوری پیشرفته با کارایی بالا به ویژه هنگام تقویت سیگنال‌های (نوری) مفید هستند، زیرا تهدید جدی از دست دادن سیگنال در طول انتقال از راه دور وجود دارد. از آنجایی که سیگنال نوری مستقیماً تقویت می‌شود، روش سنتی تبدیل آن به سیگنال الکتریکی قبل از آن زائد می‌شود. بنابراین، استفاده ازسرویس گرا (SOA)به طور قابل توجهی راندمان انتقال را بهبود می‌بخشد. این فناوری معمولاً برای تقسیم توان و جبران تلفات در شبکه‌های WDM استفاده می‌شود.
سناریوهای کاربردی
در سیستم‌های ارتباطی فیبر نوری، تقویت‌کننده‌های نوری نیمه‌هادی (SOA) می‌توانند در زمینه‌های کاربردی متعددی برای افزایش عملکرد و فاصله انتقال سیستم ارتباطی مورد استفاده قرار گیرند. در زیر برخی از کاربردهای رایج استفاده از تقویت‌کننده SOA در سیستم‌های ارتباطی فیبر نوری آمده است:
پیش تقویت کننده: SOAتقویت‌کننده نوریمی‌تواند به عنوان پیش تقویت‌کننده در انتهای گیرنده نوری در سیستم‌های ارتباطی راه دور با فیبرهای نوری بیش از ۱۰۰ کیلومتر استفاده شود و قدرت خروجی سیگنال را در سیستم‌های ارتباطی فیبر نوری راه دور افزایش یا تقویت کند و در نتیجه فاصله انتقال ناکافی ناشی از خروجی ضعیف سیگنال‌های کوچک را جبران کند. علاوه بر این، SOA همچنین می‌تواند برای پیاده‌سازی فناوری بازسازی سیگنال شبکه نوری در سیستم‌های ارتباطی فیبر نوری مورد استفاده قرار گیرد.
بازسازی سیگنال تمام نوری: در شبکه‌های نوری، با افزایش فاصله انتقال، سیگنال‌های نوری به دلیل تضعیف، پراکندگی، نویز، لرزش زمانی و تداخل و غیره دچار افت کیفیت می‌شوند. بنابراین، در انتقال در فواصل طولانی، جبران افت کیفیت سیگنال‌های نوری برای اطمینان از دقت اطلاعات منتقل شده ضروری است. بازسازی سیگنال تمام نوری به تقویت مجدد، شکل‌دهی مجدد و زمان‌بندی مجدد اشاره دارد. تقویت بیشتر را می‌توان با تقویت‌کننده‌های نوری مانند تقویت‌کننده‌های نوری نیمه‌هادی، EDFA و تقویت‌کننده‌های رامان (RFA) انجام داد.
در سیستم‌های حسگر فیبر نوری، تقویت‌کننده‌های نوری نیمه‌هادی (تقویت‌کننده SOA) می‌تواند برای تقویت سیگنال‌های نوری مورد استفاده قرار گیرد و در نتیجه حساسیت و دقت حسگرها را افزایش دهد. در زیر برخی از کاربردهای رایج استفاده از SOA در سیستم‌های حسگر فیبر نوری آمده است:
اندازه‌گیری کرنش فیبر نوری: فیبر نوری را روی جسمی که کرنش آن باید اندازه‌گیری شود، ثابت کنید. هنگامی که جسم تحت کرنش قرار می‌گیرد، تغییر کرنش باعث تغییر جزئی در طول فیبر نوری می‌شود و در نتیجه طول موج یا زمان‌بندی سیگنال نوری به حسگر PD را تغییر می‌دهد. تقویت‌کننده SOA می‌تواند با تقویت و پردازش سیگنال نوری به عملکرد حسگری بالاتری دست یابد.
اندازه‌گیری فشار فیبر نوری: با ترکیب فیبرهای نوری با مواد حساس به فشار، هنگامی که یک جسم تحت فشار قرار می‌گیرد، باعث ایجاد تغییراتی در افت نوری درون فیبر نوری می‌شود. SOA می‌تواند برای تقویت این سیگنال نوری ضعیف برای دستیابی به اندازه‌گیری فشار با حساسیت بالا استفاده شود.
تقویت‌کننده نوری نیمه‌هادی SOA یک دستگاه کلیدی در زمینه‌های ارتباط فیبر نوری و حسگری فیبر نوری است. با تقویت و پردازش سیگنال‌های نوری، عملکرد سیستم و حساسیت حسگری را افزایش می‌دهد. این کاربردها برای دستیابی به ارتباط فیبر نوری پرسرعت، پایدار و قابل اعتماد و همچنین حسگری فیبر نوری دقیق و کارآمد بسیار مهم هستند.
زمان ارسال: ۲۹ آوریل ۲۰۲۵