Kaip sekasiPuslaidininkių optinis stiprintuvaspasiekti amplifikaciją?
Atsiradus didelės talpos optinio pluošto ryšio erai, sparčiai vystėsi optinio amplifikacijos technologija.Optiniai stiprintuvaiAmplifikuokite įvesties optinius signalus, pagrįstus stimuliuojama radiacija arba stimuliuojama išsklaidymu. Pagal darbinį principą optinius stiprintuvus galima suskirstyti į puslaidininkinius optinius stiprintuvus (SOA) irOptinių pluoštų stiprintuvai. Tarp jų,Puslaidininkių optiniai stiprintuvaiyra plačiai naudojami optiniame ryšyje dėl plataus stiprinimo juostos, geros integracijos ir plataus bangos ilgio diapazono pranašumų. Juos sudaro aktyvūs ir pasyvūs regionai, o aktyvusis regionas yra padidėjimo regionas. Kai šviesos signalas praeina per aktyvųjį regioną, dėl to elektronai praranda energiją ir grįžta į pagrindinę būseną fotonų pavidalu, kurių bangos ilgis yra toks pat kaip ir šviesos signalas, taip sustiprindamas šviesos signalą. Puslaidininkių optinis stiprintuvas paverčia puslaidininkio nešiklį į atvirkštinę dalelę varomosios srovės srove, sustiprina įpurškiamą sėklos šviesos amplitudę ir palaiko pagrindines injekuotos sėklos šviesos fizines savybes, tokias kaip poliarizacija, linijos plotis ir dažnis. Padidėjus darbinei srovei, išėjimo optinė galia taip pat padidėja tam tikrame funkciniame ryšyje.
Tačiau šis augimas nėra be ribų, nes puslaidininkiniai optiniai stiprintuvai turi padidėjimo prisotinimo reiškinį. Šis reiškinys parodo, kad kai įvesties optinė galia yra pastovi, padidėja padidėjus injekuoto nešiklio koncentracijai, tačiau kai injekcijos nešiklio koncentracija yra per didelė, padidėjimas bus prisotintas ar net sumažės. Kai įpurškiamo nešiklio koncentracija yra pastovi, išėjimo galia didėja didėjant įvesties galiai, tačiau kai įvesties optinė galia yra per didelė, nešiklio suvartojimo greitis, kurį sukelia sužadinimo spinduliuotė, yra per didelė, todėl padidėja ar mažėja. Priaugimo prisotinimo reiškinio priežastis yra elektronų ir fotonų sąveika aktyviosios regiono medžiagoje. Nesvarbu, ar fotonai, sugeneruoti stiprinimo terpėje, ar išoriniuose fotonuose, greitis, kuriuo stimuliuojama radiacija sunaudoja nešiklius, yra susijęs su greičiu, kuriuo nešikliai laiku papildo atitinkamą energijos lygį. Be stimuliuojamos radiacijos, keičiasi ir kitų veiksnių suvartotas nešiklio greitis, o tai neigiamai veikia padidėjimą.
Kadangi svarbiausia puslaidininkių optinių stiprintuvų funkcija yra tiesinis amplifikacija, daugiausia siekiant amplifikacijos, ji gali būti naudojama kaip galios stiprintuvai, linijos stiprintuvai ir išankstiniai stiprintuvai ryšių sistemose. Ponavimo gale puslaidininkių optinis stiprintuvas naudojamas kaip galios stiprintuvas, siekiant padidinti išėjimo galią sistemos perdavimo gale, kuris gali žymiai padidinti sistemos kamieno relės atstumą. Perdavimo eilutėje puslaidininkių optinis stiprintuvas gali būti naudojamas kaip linijinis relės stiprintuvas, kad perdavimo regeneracinį relės atstumą vėl būtų galima išplėsti per šuolius ir ribas. Priimančiame gale puslaidininkių optinis stiprintuvas gali būti naudojamas kaip išankstinis stiprintuvas, kuris gali žymiai pagerinti imtuvo jautrumą. Puslaidininkių optinių stiprintuvų padidėjimo charakteristikos padidins vieneto padidėjimą, susijusį su ankstesne bitų seka. Modelio efektas tarp mažų kanalų taip pat gali būti vadinamas kryžminio stiprumo moduliacijos efektu. Ši technika naudoja statistinį kryžminio moduliavimo efekto tarp kelių kanalų vidurkį ir įvedamas vidutinio intensyvumo tęstinė banga proceso metu, kad išlaikytų pluoštą, taip suspaudžiant bendrą stiprintuvo padidėjimą. Tada sumažėja kryžminio stiprumo moduliavimo efektas tarp kanalų.
Puslaidininkių optiniai stiprintuvai turi paprastą struktūrą, lengvai integruotą ir gali sustiprinti skirtingų bangos ilgių optinius signalus ir yra plačiai naudojami integruojant įvairių tipų lazerius. Šiuo metu lazerio integracijos technologija, pagrįsta puslaidininkių optiniais stiprintuvais, ir toliau brandi, tačiau vis tiek reikia stengtis šiais trimis aspektais. Vienas iš jų yra sumažinti sujungimo nuostolius su optiniu pluoštu. Pagrindinė puslaidininkio optinio stiprintuvo problema yra ta, kad sujungimo nuostoliai su pluoštu yra didelis. Siekiant pagerinti jungčių efektyvumą, į jungčių sistemą galima pridėti objektyvas, kad būtų sumažintas atspindžio nuostoliai, pagerintų sijos simetriją ir pasiektų didelio efektyvumo jungtį. Antrasis yra sumažinti puslaidininkių optinių stiprintuvų poliarizacijos jautrumą. Poliarizacijos charakteristika daugiausia reiškia kriarijos jautrumą kritinei šviesai. Jei puslaidininkių optinis stiprintuvas nėra specialiai apdorotas, efektyvus padidėjimo pralaidumas bus sumažintas. Kvantinė šulinio struktūra gali efektyviai pagerinti puslaidininkių optinių stiprintuvų stabilumą. Galima ištirti paprastą ir puikią kvantinės šulinio struktūrą, kad būtų sumažintas puslaidininkių optinių stiprintuvų poliarizacijos jautrumas. Trečiasis yra integruoto proceso optimizavimas. Šiuo metu puslaidininkių optinių stiprintuvų ir lazerių integracija yra per daug sudėtinga ir sudėtinga techniniame apdorojime, todėl labai prarandama optinio signalo perdavimo ir įrenginio įterpimo praradimas, o išlaidos yra per didelės. Todėl turėtume pabandyti optimizuoti integruotų įrenginių struktūrą ir pagerinti prietaisų tikslumą.
Optinių ryšių technologijose optinio stiprinimo technologija yra viena iš atraminių technologijų, o puslaidininkių optinio stiprintuvo technologija greitai vystosi. Šiuo metu puslaidininkių optinių stiprintuvų našumas buvo labai patobulintas, ypač kuriant naujos kartos optines technologijas, tokias kaip bangos ilgio padalijimo multipleksavimas ar optinio perjungimo režimai. Tobulinant informacijos pramonę, bus įvesta optinio stiprinimo technologija, tinkanti skirtingoms juostoms ir skirtingoms programoms, o naujų technologijų kūrimas ir tyrimai neišvengiamai privers puslaidininkių optinio stiprintuvo technologiją toliau vystytis ir klestėti.
Pašto laikas: 2012 m. Vasario 25 d