Optik amplifikatördizi: Yarı İletken Optik Amplifikatöre Giriş
Yarı iletken optik amplifikatör(SOA), yarı iletken kazanç ortamına dayalı bir optik amplifikatördür. Esasen, uç aynası yansıma önleyici bir filmle değiştirilmiş, fiber bağlantılı bir yarı iletken lazer tüpüne benzer; uç yansıtıcılığını daha da azaltmak için eğimli dalga kılavuzları kullanılabilir. Sinyal ışığı genellikle yanal boyutu 1-2 μ m ve uzunluğu yaklaşık 0,5-2 mm olan yarı iletken tek modlu bir dalga kılavuzu aracılığıyla iletilir. Dalga kılavuzu modu, akım pompalanan aktif (amplifikasyon) bölgeyle önemli ölçüde örtüşür. Akım enjekte etmek, iletim bandında belirli bir taşıyıcı yoğunluğu oluşturarak iletim bandından değerlik bandına optik geçişlere olanak tanır. Maksimum kazanç, bant aralığı enerjisinin biraz üzerindeki foton enerjilerinde meydana gelir.
Yarı iletken optik amplifikatörün çalışma prensibi
Yarı iletken optik amplifikatörlerSOA) Uyarılmış 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 Yarı İletken 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 Yarı İletken Optik Amplifikatörünün Avantajları
SOA'nın bant genişliği içerisinde sağladığı optik kazanç, gelen optik sinyalin dalga boyundan nispeten bağımsızdır.
Akımı optik pompalama yerine, yükseltilmiş bir pompalama sinyali olarak enjekte edin.
SOA, kompakt boyutları 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 genişliğinde (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 Yarı İletken Optik Amplifikatörünün Sınırlamaları
SOA, genellikle fiber optik iletişim bağlantılarında tek kanallı çalışma 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 neden olur.
Gönderi zamanı: 24 Şubat 2025