ऑप्टिकल एम्पलीफायर श्रृंखला: सेमीकंडक्टर ऑप्टिकल एम्पलीफायर का परिचय

ऑप्टिकल एम्पलीफायरश्रृंखला: सेमीकंडक्टर ऑप्टिकल एम्पलीफायर का परिचय

अर्धचालक ऑप्टिकल एम्पलीफायर(SOA) अर्धचालक लब्धि माध्यम पर आधारित एक प्रकाशिक प्रवर्धक है। यह मूलतः एक तंतु-युग्मित अर्धचालक लेज़र ट्यूब जैसा होता है, जिसके सिरे पर दर्पण के स्थान पर एक प्रति-परावर्तक फिल्म लगी होती है; सिरे परावर्तकता को और कम करने के लिए झुके हुए वेवगाइड का उपयोग किया जा सकता है। संकेत प्रकाश आमतौर पर एक अर्धचालक एकल-मोड वेवगाइड के माध्यम से प्रेषित होता है, जिसका पार्श्व आयाम 1-2 μ मीटर और लंबाई लगभग 0.5-2 मिमी होती है। वेवगाइड मोड सक्रिय (प्रवर्धन) क्षेत्र के साथ महत्वपूर्ण रूप से ओवरलैप होता है, जिसे धारा द्वारा पंप किया जाता है। धारा का इंजेक्शन चालन बैंड में एक निश्चित वाहक घनत्व उत्पन्न करता है, जिससे चालन बैंड से संयोजकता बैंड में प्रकाशिक संक्रमण संभव होता है। अधिकतम लब्धि बैंडगैप ऊर्जा से थोड़ी अधिक फोटॉन ऊर्जा पर होती है।

अर्धचालक ऑप्टिकल एम्पलीफायर का कार्य सिद्धांत
अर्धचालक ऑप्टिकल एम्पलीफायरों(एसओए) उत्तेजित उत्सर्जन के माध्यम से घटना प्रकाश संकेतों को बढ़ाते 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।
के 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, आमतौर पर ध्रुवीकरण स्वतंत्र SOA से संबद्ध·
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: लंबी 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 तरंगदैर्ध्य 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 समतल 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 शक्ति प्रदान कर सकता है, जो आमतौर पर फाइबर ऑप्टिक संचार लिंक में एकल चैनल संचालन के लिए पर्याप्त होती है। हालाँकि, WDM प्रणालियों को प्रति चैनल कई mW तक की शक्ति की आवश्यकता हो सकती है।
2. एसओए एकीकृत चिप्स में और बाहर इनपुट ऑप्टिकल फाइबर के युग्मन के कारण अक्सर सिग्नल हानि होती है, इसलिए एसओए 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।