Kas yrapuslaidininkinis optinis stiprintuvas
Puslaidininkinis optinis stiprintuvas yra optinio stiprintuvo tipas, naudojantis puslaidininkinę stiprinimo terpę. Jis panašus į lazerinį diodą, kurio apatinis veidrodis pakeistas pusiau atspindinčia danga. Signalo šviesa perduodama per puslaidininkinį vienmodį bangolaidį. Bangolaidžio skersinis matmuo yra 1–2 mikrometrai, o ilgis – apie 0,5–2 mm. Bangolaidžio režimas turi didelį persidengimą su aktyviąja (stiprinimo) sritimi, kurią kaupina srovė. Įpurškiama srovė sukuria tam tikrą nešiklio koncentraciją laidumo juostoje, leidžiančią optiškai pereiti iš laidumo juostos į valentinę juostą. Didžiausias stiprinimas atsiranda, kai fotono energija yra šiek tiek didesnė už draustosios juostos energiją. SOA optinis stiprintuvas paprastai naudojamas telekomunikacijų sistemose pigtail laidų pavidalu, kurio veikimo bangos ilgis yra apie 1300 nm arba 1500 nm, užtikrinant maždaug 30 dB stiprinimą.
TheSOA puslaidininkinis optinis stiprintuvasyra PN sandūros įtaisas su deformacijos kvantinės duobės struktūra. Išorinis tiesioginis poslinkis pakeičia dielektrinių dalelių skaičių. Patekus išorinei sužadinimo šviesai, generuojama stimuliuojama spinduliuotė, sustiprinanti optinius signalus. Visi trys minėti energijos perdavimo procesai egzistuojaSOA optinis stiprintuvasOptinių signalų stiprinimas pagrįstas stimuliuojamąja emisija. Stimuliuotos absorbcijos ir stimuliuojamos emisijos procesai vyksta vienu metu. Stimuliuota siurblio šviesos absorbcija gali būti panaudota krūvininkų atgavimui pagreitinti, o tuo pačiu metu elektrinis siurblys gali siųsti elektronus į aukštą energijos lygį (laidumo juostą). Kai savaiminė spinduliuotė sustiprinama, ji suformuoja sustiprintą savaiminės spinduliuotės triukšmą. SOA optinis stiprintuvas pagrįstas puslaidininkiniais lustais.
Puslaidininkiniai lustai sudaryti iš sudėtinių puslaidininkių, tokių kaip GaAs/AlGaAs, InP/AlGaAs, InP/InGaAsP ir InP/InAlGaAs ir kt. Tai taip pat medžiagos, naudojamos puslaidininkiniams lazeriams gaminti. SOA bangolaidžio konstrukcija yra tokia pati arba panaši į lazerių. Skirtumas tas, kad lazeriai turi suformuoti rezonansinę ertmę aplink stiprinimo terpę, kad generuotų ir palaikytų optinio signalo virpesius. Optinis signalas bus daug kartų sustiprintas ertmėje, prieš išvedant.SOA stiprintuvas(čia aptariame tik daugumoje pritaikymų naudojamus keliaujančios bangos stiprintuvus), šviesai tereikia praeiti per stiprinimo terpę tik vieną kartą, o atgalinis atspindys yra minimalus. SOA stiprintuvo struktūrą sudaro trys sritys: P sritis, I sritis (aktyvusis sluoksnis arba mazgas) ir N sritis. Aktyvusis sluoksnis paprastai sudarytas iš kvantinių šulinių, kurie gali pagerinti fotoelektrinės konversijos efektyvumą ir sumažinti slenkstinę srovę.
1 pav. Pluošto lazeris su integruotu SOA optiniams impulsams generuoti.
Taikoma kanalo perdavimui
SOA paprastai taikomi ne tik stiprinimui: jie taip pat gali būti naudojami optinio pluošto ryšio srityje, taikymuose, pagrįstuose netiesiniais procesais, tokiais kaip sodrumo stiprinimas arba kryžminė fazinė poliarizacija, kurie naudoja nešėjų koncentracijos kitimą SOA optiniame stiprintuve, kad gautų skirtingus lūžio rodiklius. Šie efektai gali būti taikomi kanalų perdavimui (bangos ilgio konvertavimui), moduliacijos formato konvertavimui, laikrodžio atkūrimui, signalo regeneravimui ir šablonų atpažinimui ir kt. bangos ilgio dalijimo multipleksavimo sistemose.
Tobulėjant optoelektroninių integrinių grandynų technologijai ir mažinant gamybos sąnaudas, SOA puslaidininkinių optinių stiprintuvų, kaip pagrindinių stiprintuvų, funkcinių optinių įrenginių ir posistemių komponentų, taikymo sritys ir toliau plėsis.
Įrašo laikas: 2025 m. birželio 23 d.