Siri penguat optik: Pengenalan kepada Penguat Optik Semikonduktor

Penguat optiksiri: Pengenalan kepada Penguat Optik Semikonduktor

Penguat optik semikonduktor(SOA) ialah penguat optik berdasarkan media perolehan semikonduktor. Ia pada asasnya seperti tiub laser semikonduktor berganding gentian, dengan cermin hujung digantikan dengan filem anti reflektif; Pandu gelombang condong boleh digunakan untuk mengurangkan lagi pemantulan akhir. Lampu isyarat biasanya dihantar melalui pandu gelombang mod tunggal semikonduktor, dengan dimensi sisi 1-2 μ m dan panjang lebih kurang 0.5-2mm. Mod pandu gelombang bertindih dengan ketara dengan kawasan aktif (penguatan), yang dipam oleh arus. Arus suntikan menjana ketumpatan pembawa tertentu dalam jalur pengaliran, membenarkan peralihan optik dari jalur pengaliran ke jalur valens. Keuntungan maksimum berlaku pada tenaga foton sedikit di atas tenaga celah jalur.

Prinsip kerja penguat optik semikonduktor
Penguat optik semikonduktor(SOA) menguatkan isyarat cahaya kejadian melalui pelepasan yang dirangsang, dan mekanismenya adalah sama seperti laser semikonduktor.Penguat optik SOAhanyalah laser semikonduktor tanpa maklum balas, dan terasnya adalah untuk mendapatkan keuntungan optik dengan membalikkan bilangan zarah apabila penguat optik semikonduktor dipam secara optik atau elektrik.
Jenis-jenisPenguat optik Semikonduktor SOA
Mengikut peranan yang dimainkan oleh SOA dalam sistem pelanggan, mereka boleh dibahagikan kepada empat kategori: bersiri, penggalak, menukar SOA dan prapenguat.
1. Sisipan langsung: keuntungan lebih tinggi, Psat sederhana; NF yang lebih rendah dan PDG yang lebih rendah, biasanya dikaitkan dengan SOA bebas polarisasi·
2. Penambah: Psat yang lebih tinggi, keuntungan yang lebih rendah, biasanya bergantung pada polarisasi;
3. Suis: nisbah kepupusan yang lebih tinggi dan masa naik/turun yang lebih cepat;
4. Pra penguat: sesuai untuk jarak penghantaran yang lebih panjang, NF yang lebih rendah, dan keuntungan yang lebih tinggi.
Kelebihan penguat optik Semikonduktor SOA
Keuntungan optik yang disediakan oleh SOA dalam lebar jalur adalah relatif bebas daripada panjang gelombang isyarat optik kejadian.
Suntikkan arus sebagai isyarat pam yang dikuatkan, bukannya pengepam optik.
Oleh kerana saiznya yang padat, SOA boleh disepadukan dengan berbilang peranti fotonik pandu gelombang pada substrat satah tunggal.
4. Mereka menggunakan teknologi yang sama seperti laser diod.
SOA boleh beroperasi dalam jalur spektrum komunikasi 1300 nm dan 1550 nm, dengan lebar jalur yang lebih luas (sehingga 100 nm).
6. Ia boleh dikonfigurasikan dan disepadukan untuk berfungsi sebagai prapenguat pada hujung penerima optik.
SOA boleh digunakan sebagai get logik mudah dalam rangkaian optik WDM.

Had penguat optik Semikonduktor SOA
SOA boleh memberikan kuasa optik keluaran sehingga berpuluh-puluh miliwatt (mW), yang biasanya mencukupi untuk operasi saluran tunggal dalam pautan komunikasi gentian optik. Walau bagaimanapun, sistem WDM mungkin memerlukan sehingga beberapa mW kuasa bagi setiap saluran.
2. Oleh kerana gandingan gentian optik input ke dalam dan keluar dari cip bersepadu SOA sering menyebabkan kehilangan isyarat, SOA mesti memberikan keuntungan optik tambahan untuk meminimumkan kesan kehilangan ini pada aspek input/output kawasan aktif.
SOA sangat sensitif terhadap polarisasi isyarat optik input.
4. Mereka menghasilkan tahap hingar yang lebih tinggi dalam media aktif daripada penguat gentian.
Jika berbilang saluran optik dikuatkan seperti yang diperlukan dalam aplikasi WDM, SOA akan menyebabkan crosstalk yang teruk.