Optinis stiprintuvasserija: Įvadas į puslaidininkinį optinį stiprintuvą
Puslaidininkinis optinis stiprintuvas(SOA) yra optinis stiprintuvas, pagrįstas puslaidininkine stiprinimo terpe. Iš esmės jis yra panašus į šviesolaidžiu sujungtą puslaidininkinį lazerinį vamzdelį, kurio galinis veidrodis pakeistas antirefleksine plėvele; Pakreipti bangolaidžiai gali būti naudojami siekiant dar labiau sumažinti galinį atspindėjimą. Signalo šviesa paprastai perduodama per puslaidininkinį vienmodį bangolaidį, kurio šoninis matmuo yra 1–2 μm, o ilgis – maždaug 0,5–2 mm. Bangolaidžio režimas žymiai persidengia su aktyviąja (stiprinimo) sritimi, kurią kaupina srovė. Įpurškiama srovė sukuria tam tikrą nešlio tankį laidumo juostoje, leidžiantį optinius perėjimus iš laidumo juostos į valentinę juostą. Didžiausias stiprinimas pasiekiamas, kai fotonų energija yra šiek tiek didesnė už draustosios juostos energiją.
Puslaidininkinio optinio stiprintuvo veikimo principas
Puslaidininkiniai optiniai stiprintuvai (SOA) sustiprina krintančius šviesos signalus stimuliuojamąja emisija, o jų mechanizmas yra toks pat kaip puslaidininkinių lazerių.SOA optinis stiprintuvasyra tik puslaidininkinis lazeris be grįžtamojo ryšio, o jo esmė – gauti optinį stiprinimą keičiant dalelių skaičių, kai puslaidininkinis optinis stiprintuvas yra optiškai arba elektra kaupinamas.
TipaiSOA puslaidininkinis optinis stiprintuvas
Pagal SOA vaidmenį klientų sistemose, juos galima suskirstyti į keturias kategorijas: nuoseklųjį, stiprintuvinį, perjungiamąjį SOA ir išankstinio stiprintuvo.
1. Tiesioginis įterpimas: didesnis stiprinimas, vidutinis Psat; mažesnis NF ir mažesnis PDG, paprastai susijęs su nuo poliarizacijos nepriklausomu SOA.
2. Stipriklis: didesnis Psat, mažesnis stiprinimas, paprastai priklauso nuo poliarizacijos;
3. Jungiklis: didesnis užgesinimo koeficientas ir greitesnis kilimo/kritimo laikas;
4. Išankstinis stiprintuvas: tinka ilgesniems perdavimo atstumams, mažesniam NF ir didesniam stiprinimui.
SOA puslaidininkinio optinio stiprintuvo privalumai
SOA teikiamas optinis stiprinimas pralaidumo ribose yra santykinai nepriklausomas nuo krintančio optinio signalo bangos ilgio.
Įpurškiama srovė kaip sustiprintas siurbimo signalas, o ne optinis siurbimas.
Dėl kompaktiško dydžio SOA gali būti integruotas su keliais bangolaidžiais fotoniniais įtaisais ant vieno plokštuminio pagrindo.
4. Jie naudoja tą pačią technologiją kaip ir diodiniai lazeriai.
SOA gali veikti 1300 nm ir 1550 nm ryšio spektro juostose, o platesnis pralaidumas (iki 100 nm).
6. Juos galima sukonfigūruoti ir integruoti taip, kad jie veiktų kaip išankstiniai stiprintuvai optinio imtuvo gale.
SOA gali būti naudojamas kaip paprasti loginiai vartai WDM optiniuose tinkluose.
SOA puslaidininkinio optinio stiprintuvo apribojimai
SOA gali užtikrinti iki dešimčių milivatų (mW) išėjimo optinę galią, kurios paprastai pakanka vieno kanalo veikimui šviesolaidinio ryšio jungtyse. Tačiau WDM sistemoms gali prireikti iki kelių mW galios vienam kanalui.
2. Dėl įvesties optinių skaidulų sujungimo į SOA integruotus lustus ir iš jų, dažnai prarandant signalą, SOA turi užtikrinti papildomą optinį stiprinimą, kad sumažintų šio nuostolio poveikį aktyviosios srities įvesties / išvesties aspektams.
SOA yra labai jautrus įvesties optinių signalų poliarizacijai.
4. Jie aktyviojoje terpėje generuoja didesnį triukšmo lygį nei šviesolaidiniai stiprintuvai.
Jei WDM programose prireikus sustiprinami keli optiniai kanalai, SOA sukels stiprų pertrūkį.
Įrašo laikas: 2025 m. vasario 24 d.