ऑप्टिकल एम्पलीफायर श्रृंखला: सेमीकंडक्टर ऑप्टिकल एम्पलीफायर का परिचय

ऑप्टिकल एम्पलीफायरश्रृंखला: सेमीकंडक्टर ऑप्टिकल एम्पलीफायर का परिचय

अर्धचालक ऑप्टिकल एम्पलीफायर(SOA) सेमीकंडक्टर गेन मीडिया पर आधारित एक ऑप्टिकल एम्पलीफायर है। यह अनिवार्य रूप से एक फाइबर युग्मित सेमीकंडक्टर लेजर ट्यूब की तरह है, जिसमें अंत दर्पण को एक एंटी रिफ्लेक्टिव फिल्म द्वारा प्रतिस्थापित किया जाता है; अंत परावर्तकता को और कम करने के लिए झुके हुए वेवगाइड का उपयोग किया जा सकता है। सिग्नल लाइट को आमतौर पर एक सेमीकंडक्टर सिंगल-मोड वेवगाइड के माध्यम से प्रेषित किया जाता है, जिसमें 1-2 μ मीटर का पार्श्व आयाम और लगभग 0.5-2 मिमी की लंबाई होती है। वेवगाइड मोड सक्रिय (प्रवर्धन) क्षेत्र के साथ महत्वपूर्ण रूप से ओवरलैप होता है, जिसे करंट द्वारा पंप किया जाता है। करंट इंजेक्ट करने से कंडक्शन बैंड में एक निश्चित वाहक घनत्व उत्पन्न होता है, जिससे कंडक्शन बैंड से वैलेंस बैंड में ऑप्टिकल संक्रमण की अनुमति मिलती है। अधिकतम लाभ बैंडगैप ऊर्जा से थोड़ा ऊपर फोटॉन ऊर्जा पर होता है।

अर्धचालक ऑप्टिकल एम्पलीफायर का कार्य सिद्धांत
अर्धचालक ऑप्टिकल एम्पलीफायर(एसओए) उत्तेजित उत्सर्जन के माध्यम से घटना प्रकाश संकेतों को प्रवर्धित करते हैं, और उनकी क्रियाविधि अर्धचालक लेज़रों के समान ही होती है।SOA ऑप्टिकल एम्पलीफायरयह बिना फीडबैक वाला एक अर्धचालक लेजर है, और इसका मूल कार्य अर्धचालक ऑप्टिकल एम्पलीफायर को ऑप्टिकल या विद्युत रूप से पंप करने पर कणों की संख्या को उलट कर ऑप्टिकल लाभ प्राप्त करना है।
प्रकारSOA सेमीकंडक्टर ऑप्टिकल एम्पलीफायर
ग्राहक प्रणालियों में SOA द्वारा निभाई गई भूमिका के अनुसार, उन्हें चार श्रेणियों में विभाजित किया जा सकता है: सीरियल, बूस्टर, स्विचिंग SOA, और प्रीएम्पलीफायर।
1. प्रत्यक्ष सम्मिलन: उच्च लाभ, मध्यम Psat; निम्न NF और निम्न PDG, जो आमतौर पर ध्रुवीकरण स्वतंत्र SOA से संबद्ध होता है·
2. एन्हांसर: उच्च Psat, कम लाभ, आमतौर पर ध्रुवीकरण पर निर्भर;
3. स्विच: उच्च विलुप्ति अनुपात और तेजी से वृद्धि/गिरावट का समय;
4. प्री एम्प्लीफायर: लम्बी संचरण दूरी, कम एनएफ और उच्च लाभ के लिए उपयुक्त।
SOA सेमीकंडक्टर ऑप्टिकल एम्पलीफायर के लाभ
बैंडविड्थ के भीतर SOA द्वारा प्रदान किया गया ऑप्टिकल लाभ, आपतित ऑप्टिकल सिग्नल की तरंगदैर्घ्य से अपेक्षाकृत स्वतंत्र होता है।
ऑप्टिकल पम्पिंग के बजाय प्रवर्धित पम्प सिग्नल के रूप में धारा को इंजेक्ट करें।
अपने कॉम्पैक्ट आकार के कारण, SOA को एकल प्लानर सब्सट्रेट पर कई वेवगाइड फोटोनिक उपकरणों के साथ एकीकृत किया जा सकता है।
4. वे डायोड लेजर जैसी ही 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।

SOA सेमीकंडक्टर ऑप्टिकल एम्पलीफायर की सीमाएँ
SOA दसियों मिलीवाट (mW) तक की आउटपुट ऑप्टिकल पावर प्रदान कर सकता है, जो आमतौर पर फाइबर ऑप्टिक संचार लिंक में एकल चैनल संचालन के लिए पर्याप्त है। हालाँकि, WDM सिस्टम को प्रति चैनल कई mW तक की शक्ति की आवश्यकता हो सकती है।
2. SOA एकीकृत चिप्स के अंदर और बाहर 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।
SOA 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 एकाधिक ऑप्टिकल चैनलों का प्रवर्धन किया जाता है, तो SOA गंभीर क्रॉसटॉक का कारण बनेगा।