Mi az afélvezető optikai erősítő
A félvezető optikai erősítő egy olyan optikai erősítőtípus, amely félvezető erősítő közeget használ. Hasonló egy lézerdiódához, amelyben az alsó végén lévő tükröt félig fényvisszaverő bevonattal helyettesítik. A jelfényt egy félvezető egymódusú hullámvezetőn keresztül vezetik át. A hullámvezető keresztirányú mérete 1-2 mikrométer, hossza pedig 0,5-2 mm nagyságrendű. A hullámvezető módusa jelentős átfedést mutat az aktív (erősítő) tartománnyal, amelyet az áram pumpál. A befecskendezett áram bizonyos vivőkoncentrációt generál a vezetési sávban, lehetővé téve a vezetési sáv optikai átmenetét a vegyértéksávba. A csúcserősítés akkor következik be, amikor a fotonenergia valamivel nagyobb, mint a tiltott sáv energiája. A SOA optikai erősítőt jellemzően telekommunikációs rendszerekben használják pigtailek formájában, körülbelül 1300 nm vagy 1500 nm működési hullámhosszal, körülbelül 30 dB erősítést biztosítva.
ASOA félvezető optikai erősítőegy PN-átmenetes eszköz feszültségkvantum-kút szerkezettel. A külső előremenő előfeszítés megfordítja a dielektromos részecskék számát. A külső gerjesztő fény bejutása után stimulált sugárzás keletkezik, amely eléri az optikai jelek erősítését. Mindhárom energiaátadási folyamat létezik aSOA optikai erősítőAz optikai jelek erősítése a gerjesztett emisszión alapul. A gerjesztett abszorpció és a gerjesztett emisszió folyamatai egyidejűleg léteznek. A pumpafény gerjesztett abszorpciója felhasználható a töltéshordozók visszanyerésének felgyorsítására, ugyanakkor az elektromos pumpa az elektronokat magas energiaszintre (vezetési sávba) küldheti. Amikor a spontán sugárzás felerősödik, erősített spontán sugárzási zaj keletkezik. A SOA optikai erősítő félvezető chipeken alapul.
A félvezető chipek összetett félvezetőkből állnak, mint például GaAs/AlGaAs, InP/AlGaAs, InP/InGaAsP és InP/InAlGaAs stb. Ezekből az anyagokból készülnek a félvezető lézerek is. A SOA hullámvezető kialakítása megegyezik vagy hasonló a lézerekéhez. A különbség abban rejlik, hogy a lézereknek rezonáns üreget kell kialakítaniuk az erősítőközeg körül az optikai jel oszcillációjának generálásához és fenntartásához. Az optikai jel többszörösen felerősödik az üregben, mielőtt kimenetre kerülne.SOA erősítő(amit itt tárgyalunk, az a legtöbb alkalmazásban használt haladóhullámú erősítőkre korlátozódik), a fénynek csak egyszer kell áthaladnia az erősítőközegen, és a visszaverődés minimális. Az SOA erősítő szerkezete három területből áll: P terület, I terület (aktív réteg vagy csomópont) és N terület. Az aktív réteg általában kvantumkutakból áll, amelyek javíthatják a fotoelektromos konverzió hatékonyságát és csökkenthetik a küszöbáramot.
1. ábra Optikai impulzusok generálására szolgáló integrált SOA-val ellátott száloptikai lézer
Csatornaátvitelre alkalmazva
A SOA-kat általában nemcsak erősítésre alkalmazzák: az optikai szálas kommunikáció területén is használhatók, olyan nemlineáris folyamatokon alapuló alkalmazásokban, mint a telítési erősítés vagy a keresztfázisú polarizáció, amelyek a vivőkoncentráció változását használják ki a SOA optikai erősítőben a változó törésmutatók eléréséhez. Ezek a hatások alkalmazhatók csatornaátvitelre (hullámhossz-konverzió), modulációs formátum-konverzióra, órajel-helyreállításra, jelregenerálásra és mintázatfelismerésre stb. hullámhossz-osztásos multiplexelési rendszerekben.
Az optoelektronikus integrált áramköri technológia fejlődésével és a gyártási költségek csökkenésével a SOA félvezető optikai erősítők alkalmazási területei alapvető erősítőkként, funkcionális optikai eszközökként és alrendszer-komponensekként tovább bővülnek.
Közzététel ideje: 2025. június 23.