Optik amplifikatördizi: Yarıiletken Optik Amplifikatöre Giriş
Yarı iletken optik amplifikatör(SOA), yarı iletken kazanç ortamına dayalı bir optik amplifikatördür. Esasen, uç aynası anti-yansıtıcı bir filmle değiştirilmiş, fiberle birleştirilmiş yarı iletken lazer tüpü gibidir; Uç yansıtıcılığını daha da azaltmak için eğimli dalga kılavuzları kullanılabilir. Sinyal ışığı genellikle 1-2 μ m yanal boyuta ve yaklaşık 0,5-2 mm uzunluğa sahip yarı iletken tek modlu bir dalga kılavuzu aracılığıyla iletilir. Dalga kılavuzu modu, akımla pompalanan aktif (amplifikasyon) bölgeyle önemli ölçüde örtüşür. Akım enjekte etmek, iletim bandında belirli bir taşıyıcı yoğunluğu oluşturarak iletim bandından değerlik bandına optik geçişlere izin verir. Maksimum kazanç, bant aralığı enerjisinin biraz üzerindeki foton enerjilerinde meydana gelir.
Yarı iletken optik amplifikatörün çalışma prensibi
Yarı iletken optik amplifikatörlerSOA) uyarılan emisyon yoluyla gelen ışık sinyallerini yükseltirler ve mekanizmaları yarı iletken lazerlerinkiyle aynıdır.SOA optik amplifikatörgeri bildirimi olmayan bir yarı iletken lazerdir ve özü, yarı iletken optik amplifikatör optik veya elektriksel olarak pompalandığında parçacık sayısını tersine çevirerek optik kazanç elde etmektir.
TürleriSOA Yarıiletken optik amplifikatör
SOA'lar müşteri sistemlerinde oynadığı role göre dört kategoriye ayrılabilir: seri, güçlendirici, anahtarlama SOA'ları ve ön amplifikatörler.
1. Doğrudan yerleştirme: daha yüksek kazanç, orta Psat; Daha düşük NF ve daha düşük PDG, genellikle polarizasyondan bağımsız SOA ile ilişkilidir.
2. Güçlendirici: Daha yüksek Psat, daha düşük kazanç, genellikle polarizasyona bağlıdır;
3. Anahtar: daha yüksek sönme oranı ve daha hızlı yükselme/düşüş süresi;
4. Ön amplifikatör: daha uzun iletim mesafeleri, daha düşük NF ve daha yüksek kazanç için uygundur.
SOA Yarıiletken optik amplifikatörün avantajları
SOA'nın bant genişliği içerisinde sağladığı optik kazanç, olay optik sinyalinin dalga boyundan nispeten bağımsızdır.
Akımı optik pompalama yerine, yükseltilmiş bir pompalama sinyali olarak enjekte edin.
SOA, kompakt boyutu sayesinde tek bir düzlemsel alt tabaka üzerinde birden fazla dalga kılavuzu fotonik cihazıyla entegre edilebilir.
4. Diyot lazerlerle aynı teknolojiyi kullanırlar.
SOA, 1300 nm ve 1550 nm iletişim spektral bantlarında, daha geniş bant genişliğiyle (100 nm'ye kadar) çalışabilmektedir.
6. Optik alıcı ucunda ön amplifikatör olarak görev yapacak şekilde yapılandırılabilir ve entegre edilebilirler.
SOA, WDM optik ağlarında basit bir mantık kapısı olarak kullanılabilir.
SOA Yarıiletken optik amplifikatörün sınırlamaları
SOA, genellikle fiber optik iletişim bağlantılarında tek kanallı işlem için yeterli olan onlarca miliwatt'a (mW) kadar çıkış optik gücü sağlayabilir. Ancak, WDM sistemleri kanal başına birkaç mW'a kadar güç gerektirebilir.
2. Giriş optik fiberlerinin SOA entegre çiplere bağlanması ve çıkarılması sıklıkla sinyal kaybına neden olduğundan, SOA'nın aktif bölgenin giriş/çıkış yönleri üzerindeki bu kaybın etkisini en aza indirmek için ek optik kazanç sağlaması gerekir.
SOA, giriş optik sinyallerinin polarizasyonuna karşı oldukça hassastır.
4. Aktif ortamlarda fiber amplifikatörlere göre daha yüksek seviyede gürültü üretirler.
WDM uygulamalarında ihtiyaç halinde birden fazla optik kanal yükseltilirse, SOA ciddi çapraz konuşmaya sebep olur.
Gönderi zamanı: 24-Şub-2025