Kiel duonkondukta optika amplifilo atingas plifortigon?

Kiel funkciasduonkondukta optika amplifiloatingi plifortigon?

Post la apero de la epoko de grandkapacita optika fibra komunikado, optika plifortiga teknologio rapide evoluis.Optikaj amplifilojplifortigi enirajn optikajn signalojn bazitajn sur stimulita radiado aŭ stimulita disĵeto. Laŭ la funkciprincipo, optikaj amplifiloj povas esti dividitaj en duonkonduktaĵajn optikajn amplifilojn (SOA) kajoptikaj fibraj amplifilojInter ili,duonkonduktaĵaj optikaj amplifilojestas vaste uzataj en optika komunikado pro la avantaĝoj de larĝa gajnobendo, bona integriĝo kaj larĝa ondolongointervalo. Ili konsistas el aktivaj kaj pasivaj regionoj, kaj la aktiva regiono estas la gajnoregiono. Kiam la lumsignalo trapasas la aktivan regionon, ĝi kaŭzas, ke la elektronoj perdas energion kaj revenas al la baza stato en la formo de fotonoj, kiuj havas la saman ondolongon kiel la lumsignalo, tiel amplifikante la lumsignalon. La duonkondukta optika amplifilo konvertas la duonkonduktan portanton en la inversan partiklon per la pela kurento, amplifikas la injektitan semluman amplitudon, kaj konservas la bazajn fizikajn karakterizaĵojn de la injektita semlumo, kiel ekzemple polusiĝo, linilarĝo kaj frekvenco. Kun la pliiĝo de la labora kurento, la elira optika potenco ankaŭ pliiĝas laŭ certa funkcia rilato.

Sed ĉi tiu kresko ne estas senlima, ĉar duonkonduktaĵaj optikaj amplifiloj havas fenomenon de gajnosaturiĝo. La fenomeno montras, ke kiam la eniga optika potenco estas konstanta, la gajno pliiĝas kun la pliiĝo de la injektita portanta koncentriĝo, sed kiam la injektita portanta koncentriĝo estas tro granda, la gajno saturiĝos aŭ eĉ malpliiĝos. Kiam la koncentriĝo de la injektita portanto estas konstanta, la eliga potenco pliiĝas kun la pliiĝo de la eniga potenco, sed kiam la eniga optika potenco estas tro granda, la portanta konsumofteco kaŭzita de ekscitita radiado estas tro granda, rezultante en gajnosaturiĝo aŭ malpliiĝo. La kialo de la gajnosaturiĝo estas la interago inter elektronoj kaj fotonoj en la materialo de la aktiva regiono. Ĉu la fotonoj generitaj en la gajnomedio aŭ la eksteraj fotonoj, la rapideco je kiu la stimulita radiado konsumas la portantojn rilatas al la rapideco je kiu la portantoj repleniĝas al la responda energinivelo laŭlonge de la tempo. Aldone al la stimulita radiado, la portanta ofteco konsumita de aliaj faktoroj ankaŭ ŝanĝiĝas, kio negative influas la gajnosaturiĝon.

Ĉar la plej grava funkcio de duonkonduktaĵaj optikaj amplifiloj estas lineara amplifikado, ĉefe por atingi amplifikadon, ili povas esti uzataj kiel potencaj amplifiloj, liniaj amplifiloj kaj antaŭamplifiloj en komunikaj sistemoj. Ĉe la elsenda fino, la duonkonduktaĵa optika amplifilo estas uzata kiel potenca amplifilo por plibonigi la eligan potencon ĉe la elsenda fino de la sistemo, kio povas multe pliigi la relajsodistancon de la sistema trunko. En la transmisia linio, la duonkonduktaĵa optika amplifilo povas esti uzata kiel lineara relajsoa amplifilo, tiel ke la transmisia regenera relajsodistanco povas esti denove plilongigita je saltoj kaj limoj. Ĉe la riceva fino, la duonkonduktaĵa optika amplifilo povas esti uzata kiel antaŭamplifilo, kio povas multe plibonigi la sentemon de la ricevilo. La gajnosaturiĝaj karakterizaĵoj de duonkonduktaĵaj optikaj amplifiloj kaŭzos, ke la gajno po bito rilatas al la antaŭa bitsekvenco. La ŝablon-efiko inter malgrandaj kanaloj ankaŭ povas esti nomata kruc-gajna modulada efiko. Ĉi tiu tekniko uzas la statistikan averaĝon de kruc-gajna modulada efiko inter pluraj kanaloj kaj enkondukas mezintensan kontinuan ondon en la procezo por konservi la faskon, tiel kunpremante la totalan gajnon de la amplifilo. Tiam la kruc-gajna modulada efiko inter kanaloj estas reduktita.

Duonkonduktaj optikaj amplifiloj havas simplan strukturon, facilan integriĝon, kaj povas plifortigi optikajn signalojn de malsamaj ondolongoj, kaj estas vaste uzataj en la integrado de diversaj specoj de laseroj. Nuntempe, la lasera integriĝa teknologio bazita sur duonkonduktaj optikaj amplifiloj daŭre maturiĝas, sed ankoraŭ necesas klopodi en la jenaj tri aspektoj. Unu estas redukti la kuplan perdon kun la optika fibro. La ĉefa problemo de la duonkondukta optika amplifilo estas, ke la kupla perdo kun la fibro estas granda. Por plibonigi la kuplan efikecon, oni povas aldoni lenson al la kuplan sistemon por minimumigi la reflektan perdon, plibonigi la simetrion de la fasko kaj atingi altan efikecan kuplon. La dua estas redukti la polarizadan sentemon de duonkonduktaj optikaj amplifiloj. La polariza karakterizaĵo ĉefe rilatas al la polariza sentemo de la envena lumo. Se la duonkondukta optika amplifilo ne estas speciale prilaborita, la efika bendlarĝo de la gajno reduktiĝos. Kvantuma putstrukturo povas efike plibonigi la stabilecon de duonkonduktaj optikaj amplifiloj. Eblas studi simplan kaj superan kvantuman putstrukturon por redukti la polarizadan sentemon de duonkonduktaj optikaj amplifiloj. La tria estas la optimumigo de la integra procezo. Nuntempe, la integrado de duonkonduktaĵaj optikaj amplifiloj kaj laseroj estas tro komplika kaj maloportuna en teknika prilaborado, rezultante en granda perdo en optika signaltransdono kaj aparata enmetoperdo, kaj la kosto estas tro alta. Tial, ni devus provi optimumigi la strukturon de integraj aparatoj kaj plibonigi la precizecon de aparatoj.

En optika komunikada teknologio, optika amplifika teknologio estas unu el la subtenaj teknologioj, kaj duonkondukta optika amplifika teknologio rapide disvolviĝas. Nuntempe, la funkciado de duonkonduktaj optikaj amplifikiloj multe pliboniĝis, precipe per la disvolviĝo de novgeneraciaj optikaj teknologioj kiel ondolongodivida multipleksado aŭ optikaj ŝaltilaj reĝimoj. Kun la disvolviĝo de la informa industrio, optika amplifika teknologio taŭga por malsamaj bendoj kaj malsamaj aplikoj estos enkondukita, kaj la disvolviĝo kaj esplorado de novaj teknologioj neeviteble igos la duonkonduktan optikan amplifikan teknologion daŭre disvolviĝi kaj prosperi.