ഒപ്റ്റിക്കൽ ആശയവിനിമയത്തിൽ സാധാരണയായി ഉപയോഗിക്കുന്ന ഒരു തരം ഒപ്റ്റിക്കൽ ആംപ്ലിഫയർ

ഒരു സാധാരണ തരംഒപ്റ്റിക്കൽ ആംപ്ലിഫയർഒപ്റ്റിക്കൽ കമ്മ്യൂണിക്കേഷനിൽ ഉപയോഗിക്കുന്നു

ഒപ്റ്റിക്കൽ ഫൈബറുകളിൽ ഒപ്റ്റിക്കൽ സിഗ്നലുകൾ കൈമാറുമ്പോൾ, ദൂരം കൂടുന്നതിനനുസരിച്ച്, ഒപ്റ്റിക്കൽ സിഗ്നലുകൾ ക്രമേണ ദുർബലമാവുകയും ആശയവിനിമയ തടസ്സങ്ങൾക്ക് പോലും കാരണമാവുകയും ചെയ്യും... ഒപ്റ്റിക്കൽ ആംപ്ലിഫയറുകൾ പ്രത്യക്ഷപ്പെടുന്നതുവരെ, അവ ഒരു "ഗ്യാസ് സ്റ്റേഷൻ" പോലെയാണ്, ഒപ്റ്റിക്കൽ സിഗ്നലുകളുടെ ഊർജ്ജം നിറയ്ക്കുന്നു, അങ്ങനെ അവയ്ക്ക് ഡാറ്റ സുഗമമായി ലക്ഷ്യസ്ഥാനത്തേക്ക് കൊണ്ടുപോകാൻ കഴിയും. ഒപ്റ്റിക്കൽ ആശയവിനിമയത്തിലെ ഒരു സാധാരണ ഒപ്റ്റിക്കൽ ആംപ്ലിഫയറിനെ ഈ ലക്കം നിങ്ങൾക്ക് പരിചയപ്പെടുത്തും -എർബിയം-ഡോപ്പഡ് ഫൈബർ ആംപ്ലിഫയർ(EDFA ഒപ്റ്റിക്കൽ ആംപ്ലിഫയർ).

പേര് സൂചിപ്പിക്കുന്നത് പോലെ, ഒരു എർബിയം-ഡോപ്പഡ് ഫൈബർ ആംപ്ലിഫയർ: എർബിയം (Er), ഒരു അപൂർവ എർത്ത് മൂലകം, ക്വാർട്സ് ഫൈബറിൽ ഉൾപ്പെടുത്തിയിട്ടുണ്ട്. ഒരു ഇൻപുട്ട് ഒപ്റ്റിക്കൽ സിഗ്നൽ എർബിയം-ഡോപ്പഡ് ഫൈബറിലൂടെ കടന്നുപോകുമ്പോൾ, ട്രിവാലന്റ് എർബിയം അയോണുകൾ (Er³⁺) പമ്പ് ലൈറ്റിന്റെ ഊർജ്ജം ആഗിരണം ചെയ്യുകയും ഉയർന്ന ഊർജ്ജ നിലയിലേക്ക് മാറുകയും ചെയ്യും. ഉത്തേജിത അവസ്ഥയിലുള്ള കണങ്ങളുടെ എണ്ണം വിപരീതത്തിന് വിധേയമാകുന്നു. ഇൻപുട്ട് സിഗ്നൽ ലൈറ്റിന്റെ ഇൻഡക്ഷനിൽ, ഉത്തേജിത അവസ്ഥയിലുള്ള അപൂർവ എർത്ത് അയോണുകൾ ഉത്തേജിത ഉദ്‌വമനത്തിന് വിധേയമാവുകയും സിഗ്നൽ ലൈറ്റിന്റെ അതേ ആവൃത്തിയിലുള്ള ഫോട്ടോണുകൾ പുറത്തുവിടുകയും അതുവഴി ഒപ്റ്റിക്കൽ ആംപ്ലിഫിക്കേഷൻ കൈവരിക്കുകയും ചെയ്യുന്നു.
ഒരു പദാർത്ഥം ഉണ്ടാക്കുന്ന ഘടകങ്ങൾEDFA ഒപ്റ്റിക്കൽ ആംപ്ലിഫയർസാധാരണയായി ഒപ്റ്റിക്കൽ കപ്ലറുകൾ (പലപ്പോഴും തരംഗദൈർഘ്യ ഡിവിഷൻ മൾട്ടിപ്ലക്സറുകൾ WDM ഉപയോഗിക്കുന്നു), ഒപ്റ്റിക്കൽ ഐസൊലേറ്ററുകൾ, എർബിയം-ഡോപ്പ് ചെയ്ത നാരുകൾ, ഫിൽട്ടറുകൾ, പമ്പ് സ്രോതസ്സുകൾ എന്നിവ ഉൾപ്പെടുന്നു. അവയിൽ, ഒപ്റ്റിക്കൽ കപ്ലർ ഇൻപുട്ട് ലൈറ്റും പമ്പ് ലൈറ്റും സമർത്ഥമായി സംയോജിപ്പിച്ച് എർബിയം-ഡോപ്പ് ചെയ്ത ഫൈബറിലേക്ക് സിഗ്നൽ കൃത്യമായി കുത്തിവയ്ക്കുന്നുവെന്ന് ഉറപ്പാക്കുന്നു; അനാവശ്യമായ ഇടപെടൽ സിഗ്നലുകൾ രൂപപ്പെടുന്നത് തടയുന്നതിനും സിഗ്നലിന്റെ ഏകദിശാ പ്രക്ഷേപണം ഉറപ്പാക്കുന്നതിനും ഒപ്റ്റിക്കൽ പാതയിലെ ഉപയോഗശൂന്യമായ പ്രകാശ പ്രതിഫലനം അടിച്ചമർത്തുക എന്നതാണ് ഒപ്റ്റിക്കൽ ഐസൊലേറ്ററിന്റെ പങ്ക്; സിഗ്നൽ-ടു-നോയ്‌സ് അനുപാതം മെച്ചപ്പെടുത്തുന്നതിനും വിവര പ്രക്ഷേപണത്തിന്റെ വ്യക്തത ഉറപ്പാക്കുന്നതിനും ഒപ്റ്റിക്കൽ ഫിൽട്ടർ അനാവശ്യ ശബ്‌ദം നീക്കംചെയ്യുന്നു.
നിലവിൽ, ഗവേഷകർ ഡ്യുവൽ-ബാൻഡ് ഫൈബർ ആംപ്ലിഫയറുകളും (DBFA) അൾട്രാ-വൈഡ്ബാൻഡ് ആംപ്ലിഫയറുകളും (UWOA) വികസിപ്പിച്ചുകൊണ്ടിരിക്കുകയാണ്, ഗെയിൻ ബാൻഡ്‌വിഡ്ത്ത് മുഴുവൻ തരംഗദൈർഘ്യ ഡിവിഷൻ മൾട്ടിപ്ലക്‌സിംഗ് (WDM) ഫ്രീക്വൻസി ബാൻഡിലേക്കും വ്യാപിപ്പിക്കുക എന്നതാണ് ലക്ഷ്യം. അടുത്തിടെ, യൂറോപ്യൻ ഗവേഷണ സ്ഥാപനങ്ങളിൽ നിന്നുള്ള ഒരു സംയുക്ത ഗവേഷണ സംഘം ഫോട്ടോണിക് ചിപ്പുകളെ അടിസ്ഥാനമാക്കിയുള്ള ഒരു ട്രാവലിംഗ് വേവ് പാരാമെട്രിക് ആംപ്ലിഫയർ വികസിപ്പിച്ചെടുത്തിട്ടുണ്ട്. ഒരു കോം‌പാക്റ്റ് ഘടനയിലൂടെ, ഇത് 140 nm ബാൻഡ്‌വിഡ്ത്ത് (പരമ്പരാഗത EDFA യുടെ മൂന്നിരട്ടി) ഉള്ള അൾട്രാ-വൈഡ്ബാൻഡ് സിഗ്നൽ ആംപ്ലിഫിക്കേഷൻ കൈവരിക്കുന്നു, കൂടാതെ വോളിയം സെന്റീമീറ്റർ ലെവലിലേക്ക് കുറച്ചിരിക്കുന്നു, ഇത് ഡാറ്റാ സെന്ററുകൾക്കും AI കമ്പ്യൂട്ടിംഗിനും അൾട്രാ-ഹൈ-സ്പീഡ് പിന്തുണ നൽകുന്നു. ഈ "സൂപ്പർ ആംപ്ലിഫയറുകൾ" ഓരോ ഫൈബറിലും നൂറിലധികം തരംഗദൈർഘ്യങ്ങളുടെ സംപ്രേഷണത്തെ പിന്തുണയ്ക്കും, 6G യുഗത്തിലെ ഹോളോഗ്രാഫിക് ആശയവിനിമയത്തിനും ഇന്റലിജന്റ് ഫാക്ടറികൾക്കും മറ്റ് ആപ്ലിക്കേഷനുകൾക്കും അടിത്തറയിടും.