Kako se poluvodički optički pojačalo postiže pojačalo?

Kako se radiPoluprovodnik optički pojačaloPostići pojačanje?

Nakon pojave ere komunikacije optičke vlakna velikog kapaciteta, tehnologija optičkog pojačanja brzo se razvijala.Optička pojačalapojačavaju ulazne optičke signale na osnovu stimuliranog zračenja ili stimuliranog rasipanja. Prema principu rada, optička pojačala može se podijeliti u poluvodičke optičke pojačale (SOA) iPojačala optičkih vlakana. Među njima,Poluprovodnički optički pojačaloŠiroko se koriste u optičkoj komunikaciji prema prednostima širokog pojasa, dobre integracije i širokog raspona talasne dužine. Sastoji se od aktivnih i pasivnih regija, a aktivna regija je region dobitka. Kad svjetlosni signal prođe kroz aktivnu regiju, uzrokuje da se elektroni izgube energiju i vrate se u zemlju u obliku fotona, koji imaju istu valnu dužinu kao svjetlosni signal, čime se pojačava svjetlosni signal. Poluprovodnički optički pojačalo pretvara se poluvodički nosač u obrnutoj struji, pojačala je ubrizgavanu amplitudu sjemenki i održava osnovne fizičke karakteristike ubrizganog sjemenskog svjetla kao što su polarizacija, širina linije i frekvencije. Uz povećanje radne struje, izlazna optička snaga se povećava i u određenoj funkcionalnoj vezi.

Ali taj rast nije bez ograničenja, jer se poluvodički optički pojačalo ima pojavu zasićenosti dobitka. Fenomen pokazuje da je kada je ulaz optička snaga konstantna, povećava se pojačanje povećanjem koncentracije ubrizgane nosače, ali kada je koncentracija ubrizgava prijevoza prevelika, dobitak će se zasititi ili čak pad. Kada je koncentracija ubrizganog nosača konstantna, povećava se izlazna snaga, ali kada je ulazna optička snaga prevelika, stopa potrošnje nosača uzrokovana uzbuđenim zračenjem, što je rezultiralo zasićenjem ili padom. Razlog fenomena zasićenja dobiti je interakcija elektrona i fotona u aktivnom području materijala. Da li su fotoni generirani u srednjoj dobiti ili vanjskim fotonima, stopa na kojoj poticajno zračenje troši nosače povezano s brzinom na kojoj prevoznici nadopunjuju na odgovarajuću razinu energije na vrijeme. Pored stimuliranog zračenja, prevoznik koji konzumiraju i drugi faktori također se mijenja, što negativno utječe na zasićenost dobitka.

Budući da je najvažnija funkcija optičkih pojačala poluvodiča linearna pojačala, uglavnom za postizanje pojačala, može se koristiti kao pojačala napajanja, pojačala i predpojačala u komunikacijskim sustavima. Na kraju prenoseći se poluvodički optički pojačalo koristi se kao pojačalo napajanja kako bi se poboljšala izlazna snaga na kraju prenosećeg kraja sustava, što može u velikoj mjeri povećati relejnu udaljenost od relejskog prtljažnika. U dalekoj liniji se poluvodički optički pojačalo može koristiti kao linearna pojačala relej, tako da se prenosni regenerativni relejni udaljenost može ponovo produžiti skokovima i granicama. Na kraju prijema, semiconductor optički pojačalo može se koristiti kao predpojačalo, što može u velikoj mjeri poboljšati osjetljivost prijemnika. Karakteristike zasićenosti dobitka poluvodiča optičkih pojačala uzrokovat će dobitak da se dobit bit bit povezuje na prethodni bit niz. Učinak uzorka između malih kanala također se može nazvati efektom modulacije unakrsnog kvaliteta. Ova tehnika koristi statistički prosjek efekta modulacije unakrsnog pojačanja između više kanala i uvodi kontinuirani val srednjeg intenziteta u procesu za održavanje snopa, čime komprimirajte ukupni dobitak pojačala. Tada se ublaživa efekt modulacije između kanala smanjuje se.

Poluprovodnički optički pojačalo imaju jednostavnu strukturu, jednostavnu integraciju i mogu pojačati optičke signale različitih talasnih duljina, a široko se koriste u integraciji različitih vrsta lasera. Trenutno je tehnologija laserske integracije koja se temelji na poluvodičkim optičkim pojačalama i dalje sazrijeva, ali još uvijek su u sljedećim tri aspekta. Jedan je da se smanji gubitak spojke sa optičkim vlaknima. Glavni problem poluvodičkog optičkog pojačala je taj što je gubitak spajanja s vlaknima velik. Da bi se poboljšala efikasnost spojke, u sistem spojke može se dodati objektiv za smanjenje gubitka od refleksije, poboljšati simetriju greda i postizanje visoke spajanja učinkovitosti. Drugo je smanjiti selarizacijsku osjetljivost poluvodičkih optičkih pojačala. Karakteristika polarizacije uglavnom se odnosi na polarijsku osjetljivost na svjetlost incidenta. Ako se poluvodički optički pojačalo nije posebno obrađen, efektivna propusnost dobitka bit će smanjena. Kvantna dobronamjerna struktura može efikasno poboljšati stabilnost poluvodičkih optičkih pojačala. Moguće je proučiti jednostavnu i vrhunsku kvantnu dobro strukturu za smanjenje polarijsko osjetljivost poluvodičkih optičkih pojačala. Treća je optimizacija integriranog procesa. Trenutno je integracija poluvodičkih optičkih pojačala i lasera previše komplicirana i nezgrapna u tehničkoj obradi, što rezultira velikim gubitkom u optičkom prijenosu signala i gubitka umetanja uređaja, a trošak je previsok. Stoga bismo trebali pokušati optimizirati strukturu integriranih uređaja i poboljšati preciznost uređaja.

U optičkoj komunikacijskoj tehnologiji tehnologija optičkog pojačanja jedna je od podržanih tehnologija, a se poluvodička optička pojačala tehnologija brzo razvija. Trenutno je učinak poluvodičkih optičkih pojačala poboljšana, posebno u razvoju optičkih tehnologija nove generacije, kao što su veleletni velelend divizijske module ili optičke režime prebacivanja. Uz razvoj informatičke industrije, bit će uvedena optička tehnologija pojačanja pogodna za različite pojaseve i različite aplikacije, a razvoj i istraživanje novih tehnologija neminovno će učiniti da se poluvodička optička pojačala tehnologija nastavi i napredovati.