سری تقویت کننده نوری: مقدمه ای بر تقویت کننده نوری نیمه هادی

تقویت کننده نوریسری: مقدمه ای بر تقویت کننده نوری نیمه هادی

تقویت کننده نوری نیمه هادی(SOA) یک تقویت کننده نوری مبتنی بر رسانه افزایش نیمه هادی است. در اصل مانند یک لوله لیزر نیمه هادی همراه فیبر است که آینه انتهایی با یک فیلم ضد بازتاب جایگزین می شود. از موجبرهای کج می توان برای کاهش بیشتر بازتاب پایان استفاده کرد. نور سیگنال معمولاً از طریق یک موجبر تک حالت نیمه هادی منتقل می شود ، با ابعاد جانبی 1-2 میکرومتر و طول تقریباً 0.5-2mm. حالت موجبر به طور قابل توجهی با منطقه فعال (تقویت) که توسط جریان پمپ می شود ، همپوشانی دارد. تزریق جریان باعث ایجاد چگالی حامل خاصی در باند هدایت می شود و امکان انتقال نوری از باند هدایت به باند Valence را فراهم می کند. حداکثر افزایش در انرژی فوتون کمی بالاتر از انرژی بانداژ رخ می دهد.

اصل کار تقویت کننده نوری نیمه هادی
تقویت کننده های نوری نیمه هادی (سعید) سیگنال های نوری حادثه را از طریق انتشار تحریک تقویت کنید ، و مکانیسم آنها همان لیزرهای نیمه هادی است.تقویت کننده نوری SOAفقط یک لیزر نیمه هادی و بدون بازخورد است ، و هسته آن برای به دست آوردن افزایش نوری با معکوس کردن تعداد ذرات در هنگام تقویت کننده نوری نیمه هادی به صورت نوری یا برقی است.
انواعتقویت کننده نوری نیمه هادی SOA
با توجه به نقشی که SOA در سیستم های مشتری ایفا کرده است ، می توان آنها را به چهار دسته تقسیم کرد: سریال ، تقویت کننده ، تعویض SOA و پیش تقویت کننده.
1. درج مستقیم: افزایش بالاتر ، PSAT متوسط ​​؛ NF پایین تر و PDG پایین ، معمولاً با قطبش SOA مستقل همراه است
2. تقویت کننده: PSAT بالاتر ، سود پایین تر ، معمولاً به قطبش بستگی دارد.
سوئیچ: نسبت انقراض بالاتر و زمان سریعتر/سقوط سریعتر.
4. آمپلی فایر: مناسب برای مسافت های انتقال طولانی تر ، NF پایین تر و افزایش بالاتر.
مزایای تقویت کننده نوری نیمه هادی SOA
سود نوری ارائه شده توسط SOA در پهنای باند نسبتاً مستقل از طول موج سیگنال نوری حادثه است.
جریان را به عنوان یک سیگنال پمپ تقویت شده تزریق کنید ، به جای پمپاژ نوری.
با توجه به اندازه جمع و جور ، SOA می تواند با چندین دستگاه فوتونیک موجبر در یک بستر مسطح منفرد ادغام شود.
4. آنها از همان فناوری لیزرهای دیود استفاده می کنند.
SOA می تواند در باندهای طیفی ارتباطی 1300 نانومتر و 1550 نانومتر ، با پهنای باند وسیع تری (حداکثر 100 نانومتر) فعالیت کند.
6. آنها می توانند پیکربندی و یکپارچه شوند تا به عنوان پیش تقویت کننده در انتهای گیرنده نوری خدمت کنند.
SOA را می توان به عنوان یک دروازه منطقی ساده در شبکه های نوری WDM استفاده کرد.

محدودیت تقویت کننده نوری نیمه هادی SOA
SOA می تواند قدرت نوری خروجی حداکثر ده ها میلی وات (MW) را فراهم کند ، که به طور معمول برای عملکرد یک کانال در پیوندهای ارتباطی فیبر نوری کافی است. با این حال ، سیستم های WDM ممکن است تا چند مگاوات در هر کانال نیاز داشته باشند.
2. با توجه به اتصال الیاف نوری ورودی به داخل و خارج از تراشه های یکپارچه SOA که اغلب باعث از بین رفتن سیگنال می شود ، SOA باید سود نوری اضافی را برای به حداقل رساندن تأثیر این ضرر در جنبه های ورودی/خروجی منطقه فعال فراهم کند.
SOA نسبت به قطبش سیگنال های نوری ورودی بسیار حساس است.
4. آنها سطح بالاتری از نویز در رسانه های فعال نسبت به آمپلی فایرهای فیبر ایجاد می کنند.
اگر چندین کانال نوری در صورت نیاز در برنامه های WDM تقویت شود ، SOA باعث ایجاد متقاطع شدید می شود.