Optiline võimendiseeria: Sissejuhatus pooljuht-optilisse võimendisse
Pooljuhtide optiline võimendi(SOA) on pooljuhtvõimenduskeskkonnal põhinev optiline võimendi. See on sisuliselt nagu kiudühendusega pooljuhtlasertoru, mille otsapeegel on asendatud peegeldusvastase kilega; Kallutatud lainejuhte saab kasutada otsapeegelduse edasiseks vähendamiseks. Signaalvalgus edastatakse tavaliselt läbi pooljuhtse ühemoodilise lainejuhi, mille külgmõõt on 1-2 μm ja pikkus umbes 0,5-2 mm. Lainejuhi moodi kattub oluliselt aktiivse (võimendus) piirkonnaga, mida vool pumpab. Sisestuv vool tekitab juhtivustsoonis teatud laengukandjate tiheduse, mis võimaldab optilisi üleminekuid juhtivustsoonist valentsustsooni. Maksimaalne võimendus ilmneb footonienergiatel, mis on veidi üle keelutsooni energia.
Pooljuht-optilise võimendi tööpõhimõte
Pooljuhtide optilised võimendid (SOA) võimendavad langeva valguse signaale stimuleeritud emissiooni kaudu ja nende mehhanism on sama mis pooljuhtlaseritel.SOA optiline võimendion lihtsalt tagasisideta pooljuhtlaser, mille põhiolemus on optilise võimenduse saavutamine osakeste arvu ümberpööramise teel, kui pooljuhtoptilist võimendit optiliselt või elektriliselt pumbatakse.
TüübidSOA pooljuhtide optiline võimendi
Vastavalt SOA rollile kliendisüsteemides saab need jagada nelja kategooriasse: jada-, võimendus-, lülitus-SOA ja eelvõimendi.
1. Otsene sisestamine: suurem võimendus, mõõdukas Psat; madalam NF ja madalam PDG, tavaliselt seotud polarisatsioonist sõltumatu SOA-ga.
2. Võimendaja: kõrgem Psat, madalam võimendus, tavaliselt sõltub polarisatsioonist;
3. Lüliti: kõrgem ekstinktsioonisuhe ja kiirem tõusu-/languseaeg;
4. Eelvõimendi: sobib pikemate edastuskauguste, madalama NF-väärtuse ja suurema võimenduse jaoks.
SOA pooljuhtide optilise võimendi eelised
SOA poolt ribalaiuse piires pakutav optiline võimendus on langeva optilise signaali lainepikkusest suhteliselt sõltumatu.
Sisestage vool võimendatud pumba signaalina, mitte optilise pumpamisena.
Tänu oma kompaktsele suurusele saab SOA-d integreerida mitme lainejuht-fotoonilise seadmega ühel tasapinnalisel aluspinnal.
4. Nad kasutavad sama tehnoloogiat kui dioodlaserid.
SOA suudab töötada sidespektri sagedusribades 1300 nm ja 1550 nm, laiema ribalaiusega (kuni 100 nm).
6. Neid saab konfigureerida ja integreerida nii, et need toimiksid optilise vastuvõtja poolel eelvõimenditena.
SOA-d saab kasutada lihtsa loogikaväravana WDM-optilistes võrkudes.
SOA pooljuhtide optilise võimendi piirangud
SOA väljundvõimsus on kuni kümneid millivatte (mW), mis on tavaliselt piisav ühekanaliliseks tööks fiiberoptilistes sideühendustes. WDM-süsteemid võivad aga vajada kuni mitu mW võimsust kanali kohta.
2. Kuna SOA integreeritud kiipide sisend- ja väljundsignaalid on sageli ühendatud, põhjustab see sageli signaali kadu. Seetõttu peab SOA pakkuma täiendavat optilist võimendust, et minimeerida selle kao mõju aktiivse piirkonna sisend-/väljundaspektidele.
SOA on sisendoptiliste signaalide polarisatsiooni suhtes väga tundlik.
4. Need tekitavad aktiivmeedias kõrgemat müra kui kiudvõimendid.
Kui WDM-rakendustes võimendatakse vastavalt vajadusele mitut optilist kanalit, põhjustab SOA tugevat läbikostet.
Postituse aeg: 24. veebruar 2025