روش استفاده ازتقویتکننده نوری نیمههادی(SOA) به شرح زیر است:
تقویتکننده نوری نیمههادی SOA به طور گسترده در تمام جنبههای زندگی مورد استفاده قرار میگیرد. یکی از مهمترین صنایع، مخابرات است که در مسیریابی و سوئیچینگ ارزش زیادی دارد.تقویتکننده نوری نیمههادی SOAهمچنین برای افزایش یا تقویت خروجی سیگنال ارتباطات فیبر نوری از راه دور استفاده میشود و یک تقویتکننده نوری بسیار مهم است.
مراحل اولیه استفاده
مناسب را انتخاب کنیدتقویتکننده نوری SOAبر اساس سناریوها و الزامات کاربردی خاص، یک تقویتکننده نوری SOA با پارامترهای مناسب مانند طول موج کاری، بهره، توان خروجی اشباع و عدد نویز انتخاب کنید. به عنوان مثال، در سیستمهای ارتباطی نوری، اگر قرار باشد تقویت سیگنال در باند 1550 نانومتر انجام شود، باید یک تقویتکننده نوری SOA با طول موج کاری نزدیک به این محدوده انتخاب شود.
اتصال مسیر نوری: انتهای ورودی تقویتکننده نوری نیمههادی SOA را به منبع سیگنال نوری که نیاز به تقویت دارد وصل کنید و انتهای خروجی را به مسیر نوری بعدی یا دستگاه نوری وصل کنید. هنگام اتصال، به راندمان اتصال فیبر نوری توجه کنید و سعی کنید تلفات نوری را به حداقل برسانید. میتوان از دستگاههایی مانند کوپلر فیبر نوری و ایزولاتورهای نوری برای بهینهسازی اتصالات مسیر نوری استفاده کرد.
تنظیم جریان بایاس: با تنظیم جریان بایاس، بهره تقویتکننده SOA را کنترل کنید. به طور کلی، هرچه جریان بایاس بیشتر باشد، بهره نیز بیشتر است، اما در عین حال، ممکن است منجر به افزایش نویز و تغییر در توان خروجی اشباع شود. مقدار جریان بایاس مناسب باید بر اساس نیازهای واقعی و پارامترهای عملکرد تقویتکننده پیدا شود.تقویتکننده SOA.
نظارت و تنظیم: در طول فرآیند استفاده، لازم است توان نوری خروجی، بهره، نویز و سایر پارامترهای SOA به صورت بلادرنگ نظارت شود. بر اساس نتایج نظارت، جریان بایاس و سایر پارامترها باید تنظیم شوند تا عملکرد پایدار و کیفیت سیگنال تقویتکننده نوری نیمههادی SOA تضمین شود.
استفاده در سناریوهای مختلف برنامه
سیستم ارتباط نوری
تقویتکننده توان: قبل از انتقال سیگنال نوری، تقویتکننده نوری نیمههادی SOA در انتهای فرستنده قرار میگیرد تا توان سیگنال نوری را افزایش داده و فاصله انتقال سیستم را افزایش دهد. به عنوان مثال، در ارتباطات فیبر نوری از راه دور، تقویت سیگنالهای نوری از طریق تقویتکننده نوری نیمههادی SOA میتواند تعداد ایستگاههای رله را کاهش دهد.
تقویتکننده خط: در خطوط انتقال نوری، یک SOA در فواصل معینی قرار میگیرد تا افت ناشی از تضعیف فیبر و کانکتورها را جبران کند و کیفیت سیگنالهای نوری را در طول انتقال در مسافتهای طولانی تضمین کند.
پیش تقویت کننده: در سمت گیرنده، SOA به عنوان پیش تقویت کننده در جلوی گیرنده نوری قرار میگیرد تا حساسیت گیرنده را افزایش داده و قابلیت تشخیص سیگنالهای نوری ضعیف را بهبود بخشد.
۲. سیستم حسگر نوری
در یک دمدولاتور توری براگ فیبری (FBG)، SOA سیگنال نوری را به FBG تقویت میکند، جهت سیگنال نوری را از طریق یک سیرکولاتور کنترل میکند و تغییرات طول موج یا زمان سیگنال نوری ناشی از تغییرات دما یا کرنش را حس میکند. در تشخیص و فاصلهیابی نور (LiDAR)، تقویتکننده نوری SOA باند باریک، هنگامی که در رابطه با لیزرهای DFB استفاده میشود، میتواند توان خروجی بالایی را برای تشخیص در فواصل طولانیتر فراهم کند.
۳. تبدیل طول موج
تبدیل طول موج با استفاده از اثرات غیرخطی مانند مدولاسیون بهره متقاطع (XGM)، مدولاسیون فاز متقاطع (XPM) و اختلاط چهار موج (FWM) در تقویتکننده نوری SOA حاصل میشود. به عنوان مثال، در XGM، یک پرتو نور ضعیف و پیوسته برای تشخیص و یک پرتو نور پمپ قوی به طور همزمان به تقویتکننده نوری SOA تزریق میشوند. پمپ از طریق XGM مدوله شده و به نور تشخیص اعمال میشود تا تبدیل طول موج حاصل شود.
۴. مولد پالس نوری
در لینکهای ارتباطی مالتیپلکس تقسیم طول موج OTDM با سرعت بالا، از لیزرهای حلقهای فیبری قفلشده با مد حاوی تقویتکننده نوری SOA برای تولید پالسهای قابل تنظیم با طول موج با نرخ تکرار بالا استفاده میشود. با تنظیم پارامترهایی مانند جریان بایاس تقویتکننده SOA و فرکانس مدولاسیون لیزر، میتوان به خروجی پالسهای نوری با طول موجها و فرکانسهای تکرار مختلف دست یافت.
۵. بازیابی ساعت نوری
در سیستم OTDM، کلاک از سیگنالهای نوری پرسرعت از طریق حلقههای قفل فاز و سوئیچهای نوری پیادهسازی شده بر اساس تقویتکننده SOA بازیابی میشود. سیگنال داده OTDM به آینه حلقهای SOA متصل میشود. توالی پالس کنترل نوری تولید شده توسط لیزر قفل حالت قابل تنظیم، آینه حلقهای را هدایت میکند. سیگنال خروجی آینه حلقهای توسط یک فوتودیود شناسایی میشود. فرکانس نوسانساز کنترلشده با ولتاژ (VCO) از طریق یک حلقه قفل فاز در فرکانس اساسی سیگنال داده ورودی قفل میشود و در نتیجه بازیابی کلاک نوری حاصل میشود.
زمان ارسال: ۱۵ ژوئیه ۲۰۲۵