Што еполупроводнички оптички засилувач
Полупроводничкиот оптички засилувач е вид на оптички засилувач кој користи полупроводничка средина за засилување. Сличен е на ласерска диода, кај која огледалото на долниот крај е заменето со полурефлективен слој. Сигналната светлина се пренесува преку полупроводнички едномоден брановод. Попречната димензија на брановодникот е 1-2 микрометри, а неговата должина е од редот на 0,5-2 mm. Режимот на брановод има значително преклопување со активниот (засилувачки) регион, кој е пумпан од струјата. Вбризганата струја генерира одредена концентрација на носители во спроводливиот опсег, овозможувајќи оптички премин на спроводливиот опсег во валентниот опсег. Врвното засилување се јавува кога енергијата на фотоните е малку поголема од енергијата на енергетскиот јаз. SOA оптичкиот засилувач обично се користи во телекомуникациските системи во форма на плетенки, со работна бранова должина околу 1300nm или 1500nm, обезбедувајќи приближно 30dB засилување.
НаSOA полупроводнички оптички засилуваче PN спојувачки уред со структура на квантна бунарница со напрегање. Надворешното директно поместување го менува бројот на диелектрични честички. Откако ќе влезе надворешната побудувачка светлина, се генерира стимулирано зрачење, со што се постигнува засилување на оптичките сигнали. Сите горенаведени три процеси на пренос на енергија постојат воSOA оптички засилувачЗасилувањето на оптичките сигнали се базира на стимулирана емисија. Процесите на стимулирана апсорпција и стимулирана емисија постојат истовремено. Стимулираната апсорпција на светлината на пумпата може да се искористи за да се забрза обновувањето на носителите, а во исто време, електричната пумпа може да испрати електрони на високо енергетско ниво (спроводлив опсег). Кога спонтаното зрачење е засилено, тоа ќе формира засилен спонтан зрачен шум. SOA оптичкиот засилувач е базиран на полупроводнички чипови.
Полупроводничките чипови се составени од сложени полупроводници, како што се GaAs/AlGaAs, InP/AlGaAs, InP/InGaAsP и InP/InAlGaAs, итн. Ова се исто така материјали за изработка на полупроводнички ласери. Дизајнот на брановодот на SOA е ист или сличен на оној на ласерите. Разликата е во тоа што ласерите треба да формираат резонантна празнина околу медиумот за засилување за да генерираат и одржуваат осцилација на оптичкиот сигнал. Оптичкиот сигнал ќе биде засилен повеќе пати во празнината пред да биде излезен. ВоSOA засилувач(она што го дискутираме овде е ограничено на засилувачите на патувачки бранови што се користат во повеќето апликации), светлината треба само еднаш да помине низ медиумот за засилување, а обратната рефлексија е минимална. Структурата на SOA засилувачот се состои од три области: Област P, Област I (активен слој или јазол) и Област N. Активниот слој обично е составен од квантни бунари, кои можат да ја подобрат ефикасноста на фотоелектричната конверзија и да ја намалат прагот на струјата.
Слика 1 Фибер ласер со интегриран SOA за генерирање на оптички импулси
Применето за пренос на канал
SOA-те обично не се применуваат само за засилување: тие можат да се користат и во областа на оптичка комуникација, апликации базирани на нелинеарни процеси како што се засилување на сатурација или вкрстена фазна поларизација, кои ја користат варијацијата на концентрацијата на носителите во SOA оптичкиот засилувач за да добијат различни индекси на прекршување. Овие ефекти можат да се применат за пренос на канали (конверзија на бранова должина), конверзија на формат на модулација, обновување на часовникот, регенерација на сигналот и препознавање на шаблони итн. во системи за мултиплексирање со поделба на бранова должина.
Со напредокот на оптоелектронската технологија на интегрирани кола и намалувањето на трошоците за производство, полињата на примена на SOA полупроводничкиот оптички засилувач како основни засилувачи, функционални оптички уреди и компоненти на подсистемот ќе продолжат да се прошируваат.
Време на објавување: 23 јуни 2025 година