Seria e amplifikatorëve optikë: Hyrje në amplifikatorin optik gjysmëpërçues

Amplifikator optikseria: Hyrje në Amplifikatorin Optik Gjysmëpërçues

Amplifikator optik gjysmëpërçues(SOA) është një amplifikator optik i bazuar në median e fitimit gjysmëpërçues. Është në thelb si një tub lazeri gjysmëpërçues i lidhur me fibra, me pasqyrën fundore të zëvendësuar nga një film anti-reflektues; Valëpërçuesit e pjerrët mund të përdoren për të zvogëluar më tej reflektivitetin fundor. Drita e sinjalit zakonisht transmetohet përmes një valëpërçuesi gjysmëpërçues me një modalitet të vetëm, me një dimension anësor prej 1-2 μ m dhe një gjatësi prej afërsisht 0.5-2 mm. Modaliteti i valëpërçuesit mbivendoset ndjeshëm me rajonin aktiv (amplifikimi), i cili pompohet nga rryma. Rryma e injektuar gjeneron një dendësi të caktuar bartëse në brezin e përçueshmërisë, duke lejuar kalime optike nga brezi i përçueshmërisë në brezin e valencës. Fitimi maksimal ndodh në energjitë e fotoneve pak mbi energjinë e boshllëkut të brezit.

Parimi i funksionimit të amplifikatorit optik gjysmëpërçues
Amplifikatorë optikë gjysmëpërçues (SOA) amplifikojnë sinjalet e dritës incidente përmes emetimit të stimuluar, dhe mekanizmi i tyre është i njëjtë me atë të lazerëve gjysmëpërçues.Amplifikator optik SOAështë thjesht një lazer gjysmëpërçues pa reagim, dhe thelbi i tij është të arrijë fitim optik duke ndryshuar numrin e grimcave kur amplifikatori optik gjysmëpërçues pompohet optikisht ose elektrikisht.
Llojet eAmplifikator optik gjysmëpërçues SOA
Sipas rolit të luajtur nga SOA në sistemet e klientëve, ato mund të ndahen në katër kategori: serial, përforcues, SOA komutues dhe paraamplifikues.
1. Futje direkte: fitim më i lartë, Psat i moderuar; NF më i ulët dhe PDG më i ulët, zakonisht i shoqëruar me SOA të pavarur nga polarizimi.
2. Përmirësues: Psat më i lartë, fitim më i ulët, zakonisht i varur nga polarizimi;
3. Ndërrimi: raport më i lartë shuarjeje dhe kohë më e shpejtë ngritjeje/rënieje;
4. Para-amplifikator: i përshtatshëm për distanca më të gjata transmetimi, NF më të ulët dhe fitim më të lartë.
Avantazhet e amplifikatorit optik gjysmëpërçues SOA
Përforcimi optik i ofruar nga SOA brenda gjerësisë së brezit është relativisht i pavarur nga gjatësia e valës së sinjalit optik incident.
Injektoni rrymën si një sinjal pompimi të amplifikuar, në vend të pompimit optik.
Për shkak të madhësisë së saj kompakte, SOA mund të integrohet me pajisje të shumta fotonike valëpërçuese në një substrat të vetëm planar.
4. Ato përdorin të njëjtën teknologji si lazerët diodikë.
SOA mund të funksionojë në brezat spektralë të komunikimit prej 1300 nm dhe 1550 nm, me një gjerësi bande më të gjerë (deri në 100 nm).
6. Ato mund të konfigurohen dhe integrohen për të shërbyer si paraamplifikatorë në skajin e marrësit optik.
SOA mund të përdoret si një portë logjike e thjeshtë në rrjetet optike WDM.

Kufizimet e amplifikatorit optik gjysmëpërçues SOA
SOA mund të ofrojë fuqi optike dalëse deri në dhjetëra milivat (mW), e cila zakonisht është e mjaftueshme për funksionimin me një kanal të vetëm në lidhjet e komunikimit me fibra optike. Megjithatë, sistemet WDM mund të kërkojnë deri në disa mW fuqi për kanal.
2. Për shkak të lidhjes së fibrave optike hyrëse brenda dhe jashtë çipave të integruar SOA, të cilat shpesh shkaktojnë humbje të sinjalit, SOA duhet të ofrojë fitim shtesë optik për të minimizuar ndikimin e kësaj humbjeje në aspektet hyrëse/dalëse të rajonit aktiv.
SOA është shumë e ndjeshme ndaj polarizimit të sinjaleve optike hyrëse.
4. Ato gjenerojnë nivele më të larta zhurme në mjedisin aktiv sesa amplifikatorët me fibra.
Nëse kanale të shumta optike amplifikohen sipas nevojës në aplikacionet WDM, SOA do të shkaktojë ndërveprim të rëndë.