Mis onpooljuhtoptiline võimendi
Pooljuht-optiline võimendi on optilise võimendi tüüp, mis kasutab pooljuhtvõimenduskeskkonda. See sarnaneb laserdioodiga, mille alumise otsa peegel on asendatud poolpeegeldava kattega. Signaalvalgus edastatakse läbi pooljuht-ühemoodilise lainejuhi. Lainejuhi põikimõõt on 1-2 mikromeetrit ja pikkus suurusjärgus 0,5-2 mm. Lainejuhi moodil on märkimisväärne kattumine aktiivse (võimendus) piirkonnaga, mida vool pumpab. Sissepritsetud vool tekitab juhtivustsoonis teatud laengukandjate kontsentratsiooni, mis võimaldab juhtivustsooni optilist üleminekut valentsustsooni. Tippvõimendus tekib siis, kui footoni energia on veidi suurem kui keelutsooni energia. SOA-optilist võimendit kasutatakse telekommunikatsioonisüsteemides tavaliselt pigtail-kaablite kujul, mille töölainepikkus on umbes 1300 nm või 1500 nm, pakkudes ligikaudu 30 dB võimendust.
SeeSOA pooljuhtoptiline võimendion PN-siirdeseade, millel on deformatsioonikvantkaevu struktuur. Väline päripinge muudab dielektriliste osakeste arvu vastupidiseks. Pärast välise ergastava valguse sisenemist tekib stimuleeritud kiirgus, mis saavutab optiliste signaalide võimendamise. Kõik ülaltoodud kolm energiaülekande protsessi eksisteerivadSOA optiline võimendiOptiliste signaalide võimendamine põhineb stimuleeritud emissioonil. Stimuleeritud neeldumise ja stimuleeritud emissiooni protsessid toimuvad samaaegselt. Pumba valguse stimuleeritud neeldumist saab kasutada laengukandjate taastumise kiirendamiseks ja samal ajal saab elektriline pump saata elektronid kõrgele energiatasemele (juhtivustsooni). Spontaanse kiirguse võimendamisel tekib võimendatud spontaanse kiirguse müra. SOA optiline võimendi põhineb pooljuhtkiipidel.
Pooljuhtkiibid koosnevad liitpooljuhtidest, näiteks GaAs/AlGaAs, InP/AlGaAs, InP/InGaAsP ja InP/InAlGaAs jne. Neid materjale kasutatakse ka pooljuhtlaserite valmistamiseks. SOA lainejuhi konstruktsioon on sama või sarnane laserite omaga. Erinevus seisneb selles, et laserid peavad optilise signaali võnkumise genereerimiseks ja säilitamiseks moodustama võimenduskeskkonna ümber resonantsõõnsuse. Enne väljundit võimendatakse optilist signaali õõnsuses mitu korda.SOA võimendi(siin käsitletav piirdub enamikus rakendustes kasutatavate kulglainevõimenditega), valgus peab võimenduskeskkonnast läbi minema ainult üks kord ja tagasipeegeldumine on minimaalne. SOA võimendi struktuur koosneb kolmest piirkonnast: piirkond P, piirkond I (aktiivne kiht või sõlm) ja piirkond N. Aktiivne kiht koosneb tavaliselt kvantkaevudest, mis võivad parandada fotoelektrilise muundamise efektiivsust ja vähendada lävivoolu.
Joonis 1. Kiudlaser integreeritud SOA-ga optiliste impulsside genereerimiseks
Rakendatud kanali ülekandele
SOA-sid ei rakendata tavaliselt ainult võimenduseks: neid saab kasutada ka optilise kiu side valdkonnas, rakendustes, mis põhinevad mittelineaarsetel protsessidel, nagu küllastusvõimendus või ristfaasiline polarisatsioon, mis kasutavad SOA optilise võimendi kandevõimendi kontsentratsiooni varieerimist, et saada erinevaid murdumisnäitajaid. Neid efekte saab rakendada kanaliülekandel (lainepikkuse teisendamine), modulatsiooni vormingu teisendamisel, kella taastamisel, signaali regenereerimisel ja mustrituvastamisel jne lainepikkuse jaotusega multipleksisüsteemides.
Optoelektroonilise integraallülituse tehnoloogia arenguga ja tootmiskulude vähenemisega laienevad SOA pooljuhtoptilise võimendi rakendusvaldkonnad põhivõimendite, funktsionaalsete optiliste seadmete ja alamsüsteemide komponentidena jätkuvalt.
Postituse aeg: 23. juuni 2025