Serio de optikaj amplifiloj: Enkonduko al duonkonduktaĵaj optikaj amplifiloj

Optika amplifiloserio: Enkonduko al Duonkondukta Optika Amplifilo

Duonkondukta optika amplifilo(SOA) estas optika amplifilo bazita sur duonkondukta gajnomedio. Ĝi estas esence kiel fibro-kuplita duonkondukta lasera tubo, kun la fina spegulo anstataŭigita per kontraŭreflekta filmo; Oblikvaj ondogvidiloj povas esti uzataj por plue redukti la finan reflektivecon. Signallumo estas kutime transdonita tra duonkondukta unu-reĝima ondogvidilo, kun laterala dimensio de 1-2 μm kaj longo de proksimume 0,5-2 mm. La ondogvidila reĝimo signife interkovras kun la aktiva (amplifa) regiono, kiu estas pumpita per kurento. Injektado de kurento generas certan portantodensecon en la kondukta bendo, permesante optikajn transirojn de la kondukta bendo al la valenta bendo. La maksimuma gajno okazas ĉe fotonaj energioj iomete super la bendbreĉa energio.

Funkciprincipo de duonkondukta optika amplifilo
Duonkonduktaĵaj optikaj amplifiloj (SOA) plifortigas envenajn lumsignalojn per stimulita emisio, kaj ilia mekanismo estas la sama kiel tiu de duonkonduktaĵaj laseroj.SOA optika amplifiloestas nur duonkondukta lasero sen retrokuplado, kaj ĝia kerno estas akiri optikan gajnon per inversigo de la nombro de partikloj kiam la duonkondukta optika amplifilo estas optike aŭ elektre pumpita.
Tipoj deSOA Semikonduktaĵa optika amplifilo
Laŭ la rolo ludata de SOA en klientaj sistemoj, ili povas esti dividitaj en kvar kategoriojn: seriaj, akceliloj, ŝaltilaj SOA kaj antaŭamplifikiloj.
1. Rekta enmeto: pli alta gajno, modera Psat; Pli malalta NF kaj pli malalta PDG, kutime asociita kun polariz-sendependa SOA·
2. Plifortigilo: Pli alta Psat, pli malalta gajno, kutime dependa de polusiĝo;
3. Ŝaltilo: pli alta estingiĝo-proporcio kaj pli rapida leviĝo/falo-tempo;
4. Antaŭamplifilo: taŭga por pli longaj dissendodistancoj, pli malalta NF, kaj pli alta gajno.
Avantaĝoj de SOA Semikondukta optika amplifilo
La optika gajno provizita de SOA ene de la bendolarĝo estas relative sendependa de la ondolongo de la incida optika signalo.
Injektu kurenton kiel plifortigitan pumpsignalon, anstataŭ optikan pumpadon.
Pro ĝia kompakta grandeco, SOA povas esti integrita kun pluraj ondgvidilaj fotonikaj aparatoj sur ununura ebena substrato.
4. Ili uzas la saman teknologion kiel diodlaseroj.
SOA povas funkcii en la komunikadaj spektraj bendoj de 1300 nm kaj 1550 nm, kun pli larĝa bendolarĝo (ĝis 100 nm).
6. Ili povas esti konfiguritaj kaj integritaj por servi kiel antaŭamplifikiloj ĉe la optika ricevilo.
SOA povas esti uzata kiel simpla logika pordego en WDM optikaj retoj.

Limigoj de SOA Semikondukta optika amplifilo
SOA povas provizi optikan potencon de eliro ĝis dekoj da milivatoj (mW), kio tipe sufiĉas por unu-kanala operacio en fibro-optikaj komunikadaj ligiloj. Tamen, WDM-sistemoj povas postuli ĝis plurajn mW da potenco por kanalo.
2. Pro la kuplado de enigaj optikaj fibroj en kaj el SOA-integraj ĉipoj ofte kaŭzantaj signalperdon, SOA devas provizi plian optikan gajnon por minimumigi la efikon de ĉi tiu perdo sur la enigaj/eligaj aspektoj de la aktiva regiono.
SOA estas tre sentema al la polarigo de enigaj optikaj signaloj.
4. Ili generas pli altajn nivelojn de bruo en aktivaj medioj ol fibraj amplifiloj.
Se pluraj optikaj kanaloj estas plifortigitaj laŭbezone en WDM-aplikoj, SOA kaŭzos severan krucbabilon.