ഒപ്റ്റിക്കൽ ആംപ്ലിഫയർ പരമ്പര: സെമികണ്ടക്ടർ ഒപ്റ്റിക്കൽ ആംപ്ലിഫയറിന്റെ ആമുഖം

ഒപ്റ്റിക്കൽ ആംപ്ലിഫയർപരമ്പര: സെമികണ്ടക്ടർ ഒപ്റ്റിക്കൽ ആംപ്ലിഫയറിന്റെ ആമുഖം

സെമികണ്ടക്ടർ ഒപ്റ്റിക്കൽ ആംപ്ലിഫയർ(SOA) സെമികണ്ടക്ടർ ഗെയിൻ മീഡിയയെ അടിസ്ഥാനമാക്കിയുള്ള ഒരു ഒപ്റ്റിക്കൽ ആംപ്ലിഫയറാണ്. ഇത് അടിസ്ഥാനപരമായി ഒരു ഫൈബർ കപ്പിൾഡ് സെമികണ്ടക്ടർ ലേസർ ട്യൂബ് പോലെയാണ്, എൻഡ് മിറർ ഒരു ആന്റി റിഫ്ലക്ടീവ് ഫിലിം ഉപയോഗിച്ച് മാറ്റിസ്ഥാപിക്കുന്നു; ടിൽറ്റഡ് വേവ്ഗൈഡുകൾ ഉപയോഗിച്ച് എൻഡ് റിഫ്ലക്റ്റിവിറ്റി കൂടുതൽ കുറയ്ക്കാൻ കഴിയും. സിഗ്നൽ ലൈറ്റ് സാധാരണയായി ഒരു സെമികണ്ടക്ടർ സിംഗിൾ-മോഡ് വേവ്ഗൈഡിലൂടെയാണ് കൈമാറ്റം ചെയ്യപ്പെടുന്നത്, 1-2 μm ലാറ്ററൽ ഡൈമൻഷനും ഏകദേശം 0.5-2mm നീളവും ഉണ്ട്. വേവ്ഗൈഡ് മോഡ് കറന്റ് പമ്പ് ചെയ്യുന്ന സജീവ (ആംപ്ലിഫിക്കേഷൻ) മേഖലയുമായി ഗണ്യമായി ഓവർലാപ്പ് ചെയ്യുന്നു. ഇൻജക്റ്റ് ചെയ്യുന്ന കറന്റ് കണ്ടക്ഷൻ ബാൻഡിൽ ഒരു നിശ്ചിത കാരിയർ സാന്ദ്രത സൃഷ്ടിക്കുന്നു, ഇത് കണ്ടക്ഷൻ ബാൻഡിൽ നിന്ന് വാലൻസ് ബാൻഡിലേക്കുള്ള ഒപ്റ്റിക്കൽ സംക്രമണങ്ങൾക്ക് അനുവദിക്കുന്നു. ബാൻഡ്‌ഗ്യാപ്പ് എനർജിക്ക് അല്പം മുകളിലുള്ള ഫോട്ടോൺ എനർജികളിലാണ് പരമാവധി ഗെയിൻ സംഭവിക്കുന്നത്.

സെമികണ്ടക്ടർ ഒപ്റ്റിക്കൽ ആംപ്ലിഫയറിന്റെ പ്രവർത്തന തത്വം
സെമികണ്ടക്ടർ ഒപ്റ്റിക്കൽ ആംപ്ലിഫയറുകൾ (എസ്‌ഒ‌എ) ഉത്തേജിത ഉദ്‌വമനം വഴി സംഭവ പ്രകാശ സിഗ്നലുകളെ വർദ്ധിപ്പിക്കുന്നു, അവയുടെ സംവിധാനം സെമികണ്ടക്ടർ ലേസറുകളുടേതിന് സമാനമാണ്.SOA ഒപ്റ്റിക്കൽ ആംപ്ലിഫയർഫീഡ്‌ബാക്ക് ഇല്ലാത്ത ഒരു സെമികണ്ടക്ടർ ലേസർ മാത്രമാണ്, സെമികണ്ടക്ടർ ഒപ്റ്റിക്കൽ ആംപ്ലിഫയർ ഒപ്റ്റിക്കലായോ വൈദ്യുതമായോ പമ്പ് ചെയ്യുമ്പോൾ കണങ്ങളുടെ എണ്ണം വിപരീതമാക്കി ഒപ്റ്റിക്കൽ നേട്ടം നേടുക എന്നതാണ് ഇതിന്റെ കാതൽ.
തരങ്ങൾSOA സെമികണ്ടക്ടർ ഒപ്റ്റിക്കൽ ആംപ്ലിഫയർ
ഉപഭോക്തൃ സിസ്റ്റങ്ങളിൽ SOA വഹിക്കുന്ന പങ്ക് അനുസരിച്ച്, അവയെ നാല് വിഭാഗങ്ങളായി തിരിക്കാം: സീരിയൽ, ബൂസ്റ്റർ, സ്വിച്ചിംഗ് SOA, പ്രീആംപ്ലിഫയർ.
1. നേരിട്ടുള്ള ഉൾപ്പെടുത്തൽ: ഉയർന്ന നേട്ടം, മിതമായ Psat; താഴ്ന്ന NF, താഴ്ന്ന PDG, സാധാരണയായി ധ്രുവീകരണ സ്വതന്ത്ര SOA· എന്നിവയുമായി ബന്ധപ്പെട്ടിരിക്കുന്നു.
2. എൻഹാൻസർ: ഉയർന്ന Psat, കുറഞ്ഞ നേട്ടം, സാധാരണയായി പോളറൈസേഷനെ ആശ്രയിച്ചിരിക്കുന്നു;
3. സ്വിച്ച്: ഉയർന്ന വംശനാശ അനുപാതവും വേഗത്തിലുള്ള ഉയർച്ച/വീഴ്ച സമയവും;
4. പ്രീ ആംപ്ലിഫയർ: ദൈർഘ്യമേറിയ ട്രാൻസ്മിഷൻ ദൂരങ്ങൾ, കുറഞ്ഞ NF, ഉയർന്ന നേട്ടം എന്നിവയ്ക്ക് അനുയോജ്യം.
SOA സെമികണ്ടക്ടർ ഒപ്റ്റിക്കൽ ആംപ്ലിഫയറിന്റെ ഗുണങ്ങൾ
ബാൻഡ്‌വിഡ്‌ത്തിനുള്ളിൽ SOA നൽകുന്ന ഒപ്റ്റിക്കൽ നേട്ടം, സംഭവ ഒപ്റ്റിക്കൽ സിഗ്നലിന്റെ തരംഗദൈർഘ്യത്തിൽ നിന്ന് താരതമ്യേന സ്വതന്ത്രമാണ്.
ഒപ്റ്റിക്കൽ പമ്പിംഗിന് പകരം, ആംപ്ലിഫൈഡ് പമ്പ് സിഗ്നലായി കറന്റ് കുത്തിവയ്ക്കുക.
ഒതുക്കമുള്ള വലിപ്പം കാരണം, ഒരൊറ്റ പ്ലാനർ സബ്‌സ്‌ട്രേറ്റിൽ ഒന്നിലധികം വേവ്ഗൈഡ് ഫോട്ടോണിക് ഉപകരണങ്ങളുമായി SOA സംയോജിപ്പിക്കാൻ കഴിയും.
4. ഡയോഡ് ലേസറുകളുടെ അതേ സാങ്കേതികവിദ്യയാണ് അവർ ഉപയോഗിക്കുന്നത്.
SOA-യ്ക്ക് 1300 nm ഉം 1550 nm ഉം കമ്മ്യൂണിക്കേഷൻ സ്പെക്ട്രൽ ബാൻഡുകളിൽ പ്രവർത്തിക്കാൻ കഴിയും, കൂടുതൽ വിശാലമായ ബാൻഡ്‌വിഡ്ത്ത് (100 nm വരെ).
6. ഒപ്റ്റിക്കൽ റിസീവറിന്റെ അറ്റത്ത് പ്രീആംപ്ലിഫയറുകളായി പ്രവർത്തിക്കുന്നതിന് അവ കോൺഫിഗർ ചെയ്യാനും സംയോജിപ്പിക്കാനും കഴിയും.
WDM ഒപ്റ്റിക്കൽ നെറ്റ്‌വർക്കുകളിൽ SOA ഒരു ലളിതമായ ലോജിക് ഗേറ്റായി ഉപയോഗിക്കാം.

SOA സെമികണ്ടക്ടർ ഒപ്റ്റിക്കൽ ആംപ്ലിഫയറിന്റെ പരിമിതികൾ
SOA-യ്ക്ക് പതിനായിരക്കണക്കിന് മില്ലിവാട്ട് (mW) വരെ ഔട്ട്‌പുട്ട് ഒപ്റ്റിക്കൽ പവർ നൽകാൻ കഴിയും, ഇത് സാധാരണയായി ഫൈബർ ഒപ്റ്റിക് കമ്മ്യൂണിക്കേഷൻ ലിങ്കുകളിലെ സിംഗിൾ ചാനൽ പ്രവർത്തനത്തിന് പര്യാപ്തമാണ്. എന്നിരുന്നാലും, WDM സിസ്റ്റങ്ങൾക്ക് ഓരോ ചാനലിനും നിരവധി mW വരെ വൈദ്യുതി ആവശ്യമായി വന്നേക്കാം.
2. ഇൻപുട്ട് ഒപ്റ്റിക്കൽ ഫൈബറുകളെ SOA ഇന്റഗ്രേറ്റഡ് ചിപ്പുകളിലേക്കും പുറത്തേക്കും ബന്ധിപ്പിക്കുന്നത് പലപ്പോഴും സിഗ്നൽ നഷ്ടത്തിന് കാരണമാകുന്നതിനാൽ, സജീവ മേഖലയിലെ ഇൻപുട്ട്/ഔട്ട്പുട്ട് വശങ്ങളിൽ ഈ നഷ്ടത്തിന്റെ ആഘാതം കുറയ്ക്കുന്നതിന് SOA അധിക ഒപ്റ്റിക്കൽ നേട്ടം നൽകേണ്ടതുണ്ട്.
ഇൻപുട്ട് ഒപ്റ്റിക്കൽ സിഗ്നലുകളുടെ ധ്രുവീകരണത്തോട് SOA വളരെ സെൻസിറ്റീവ് ആണ്.
4. ഫൈബർ ആംപ്ലിഫയറുകളേക്കാൾ സജീവ മാധ്യമങ്ങളിൽ അവ ഉയർന്ന അളവിലുള്ള ശബ്ദമാണ് സൃഷ്ടിക്കുന്നത്.
WDM ആപ്ലിക്കേഷനുകളിൽ ആവശ്യാനുസരണം ഒന്നിലധികം ഒപ്റ്റിക്കൽ ചാനലുകൾ ആംപ്ലിഫൈ ചെയ്താൽ, SOA ഗുരുതരമായ ക്രോസ്‌സ്റ്റോക്കിന് കാരണമാകും.