ऑप्टिकल एम्पलीफायर श्रृंखला: सेमीकंडक्टर ऑप्टिकल एम्पलीफायर का परिचय

ऑप्टिकल एम्पलीफायरश्रृंखला: सेमीकंडक्टर ऑप्टिकल एम्पलीफायर का परिचय

सेमीकंडक्टर ऑप्टिकल एम्पलीफायरएसओए (SOA) एक अर्धचालक लाभ माध्यम पर आधारित ऑप्टिकल एम्पलीफायर है। यह मूल रूप से एक फाइबर-युग्मित अर्धचालक लेजर ट्यूब की तरह है, जिसमें अंतिम दर्पण को एक परावर्तक फिल्म से बदल दिया गया है; अंतिम परावर्तनशीलता को और कम करने के लिए झुके हुए वेवगाइड का उपयोग किया जा सकता है। सिग्नल प्रकाश आमतौर पर 1-2 μm के पार्श्व आयाम और लगभग 0.5-2 मिमी की लंबाई वाले अर्धचालक सिंगल-मोड वेवगाइड से होकर गुजरता है। वेवगाइड मोड सक्रिय (प्रवर्धन) क्षेत्र के साथ काफी हद तक ओवरलैप करता है, जिसे धारा द्वारा पंप किया जाता है। धारा प्रवाहित करने से चालन बैंड में एक निश्चित वाहक घनत्व उत्पन्न होता है, जिससे चालन बैंड से संयोजकता बैंड में ऑप्टिकल संक्रमण संभव हो पाता है। अधिकतम लाभ बैंडगैप ऊर्जा से थोड़ा ऊपर फोटॉन ऊर्जा पर प्राप्त होता है।

सेमीकंडक्टर ऑप्टिकल एम्पलीफायर का कार्य सिद्धांत
सेमीकंडक्टर ऑप्टिकल एम्पलीफायर (एसओएये लेजर उत्तेजित उत्सर्जन के माध्यम से आपतित प्रकाश संकेतों को बढ़ाते हैं, और इनकी कार्यप्रणाली अर्धचालक लेजरों के समान ही होती है।एसओए ऑप्टिकल एम्पलीफायरयह बिना फीडबैक वाला एक सेमीकंडक्टर लेजर है, और इसका मूल उद्देश्य सेमीकंडक्टर ऑप्टिकल एम्पलीफायर को ऑप्टिकली या इलेक्ट्रिकली पंप किए जाने पर कणों की संख्या को उलट कर ऑप्टिकल गेन प्राप्त करना है।
प्रकार केएसओए सेमीकंडक्टर ऑप्टिकल एम्पलीफायर
ग्राहक प्रणालियों में एसओए द्वारा निभाई गई भूमिका के अनुसार, उन्हें चार श्रेणियों में विभाजित किया जा सकता है: सीरियल, बूस्टर, स्विचिंग एसओए और प्रीएम्पलीफायर।
1. प्रत्यक्ष सम्मिलन: उच्च लाभ, मध्यम Psat; निम्न NF और निम्न PDG, आमतौर पर ध्रुवीकरण स्वतंत्र SOA से संबंधित।
2. एन्हांसर: उच्च Psat, कम लाभ, आमतौर पर ध्रुवीकरण पर निर्भर;
3. स्विच: उच्च विलुप्तिकरण अनुपात और तीव्र वृद्धि/गिरावट समय;
4. प्री-एम्पलीफायर: लंबी संचरण दूरी, कम एनएफ और उच्च लाभ के लिए उपयुक्त।
एसओए सेमीकंडक्टर ऑप्टिकल एम्पलीफायर के लाभ
बैंडविड्थ के भीतर एसओए द्वारा प्रदान किया गया ऑप्टिकल लाभ आपतित ऑप्टिकल सिग्नल की तरंगदैर्ध्य से अपेक्षाकृत स्वतंत्र होता है।
ऑप्टिकल पंपिंग के बजाय, प्रवर्धित पंप सिग्नल के रूप में करंट इंजेक्ट करें।
अपने कॉम्पैक्ट आकार के कारण, एसओए को एक ही समतल सब्सट्रेट पर कई वेवगाइड फोटोनिक उपकरणों के साथ एकीकृत किया जा सकता है।
4. वे डायोड लेजर के समान तकनीक का उपयोग करते हैं।
एसओए 1300 एनएम और 1550 एनएम के संचार स्पेक्ट्रल बैंड में व्यापक बैंडविड्थ (100 एनएम तक) के साथ काम कर सकता है।
6. इन्हें ऑप्टिकल रिसीवर छोर पर प्रीएम्पलीफायर के रूप में कार्य करने के लिए कॉन्फ़िगर और एकीकृत किया जा सकता है।
SOA का उपयोग WDM ऑप्टिकल नेटवर्क में एक सरल लॉजिक गेट के रूप में किया जा सकता है।

एसओए सेमीकंडक्टर ऑप्टिकल एम्पलीफायर की सीमाएँ
SOA दसियों मिलीवाट (mW) तक की ऑप्टिकल आउटपुट शक्ति प्रदान कर सकता है, जो आमतौर पर फाइबर ऑप्टिक संचार लिंक में एकल चैनल संचालन के लिए पर्याप्त होती है। हालांकि, WDM सिस्टम को प्रति चैनल कई mW तक शक्ति की आवश्यकता हो सकती है।
2. SOA इंटीग्रेटेड चिप्स में इनपुट ऑप्टिकल फाइबर के युग्मन के कारण अक्सर सिग्नल हानि होती है, इसलिए SOA को सक्रिय क्षेत्र के इनपुट/आउटपुट पहलुओं पर इस हानि के प्रभाव को कम करने के लिए अतिरिक्त ऑप्टिकल लाभ प्रदान करना चाहिए।
एसओए इनपुट ऑप्टिकल सिग्नल के ध्रुवीकरण के प्रति अत्यधिक संवेदनशील है।
4. वे फाइबर एम्पलीफायरों की तुलना में सक्रिय मीडिया में उच्च स्तर का शोर उत्पन्न करते हैं।
यदि WDM अनुप्रयोगों में आवश्यकतानुसार कई ऑप्टिकल चैनलों को प्रवर्धित किया जाता है, तो SOA गंभीर क्रॉसस्टॉक का कारण बनेगा।