Necə ediryarımkeçirici optik gücləndiricigücləndirməyə nail olmaq?
Böyük tutumlu optik lifli rabitə dövrünün gəlişindən sonra optik gücləndirmə texnologiyası sürətlə inkişaf etmişdir.Optik gücləndiricilərstimullaşdırılmış şüalanma və ya stimullaşdırılmış səpələnmə əsasında giriş optik siqnallarını gücləndirin. İş prinsipinə görə, optik gücləndiricilər yarımkeçirici optik gücləndiricilərə bölünə bilər (SOA) vəoptik lif gücləndiriciləriOnların arasında,yarımkeçirici optik gücləndiricilərGeniş qazanc zolağı, yaxşı inteqrasiya və geniş dalğa uzunluğu diapazonunun üstünlükləri sayəsində optik rabitədə geniş istifadə olunur. Onlar aktiv və passiv bölgələrdən ibarətdir və aktiv bölgə qazanc bölgəsidir. İşıq siqnalı aktiv bölgədən keçdikdə, elektronların enerjisini itirməsinə və işıq siqnalı ilə eyni dalğa uzunluğuna malik fotonlar şəklində əsas vəziyyətə qayıtmasına səbəb olur və beləliklə, işıq siqnalını gücləndirir. Yarımkeçirici optik gücləndirici yarımkeçirici daşıyıcını hərəkətverici cərəyan vasitəsilə tərs hissəciyə çevirir, vurulan toxum işığının amplitudasını gücləndirir və vurulan toxum işığının polyarizasiya, xətt eni və tezliyi kimi əsas fiziki xüsusiyyətlərini qoruyur. İşçi cərəyanının artması ilə çıxış optik gücü də müəyyən funksional əlaqədə artır.
Lakin bu artım məhdudiyyətsiz deyil, çünki yarımkeçirici optik gücləndiricilərdə qazanc doyma fenomeni var. Bu fenomen göstərir ki, giriş optik gücü sabit olduqda, qazanc vurulan daşıyıcı konsentrasiyasının artması ilə artır, lakin vurulan daşıyıcı konsentrasiyası çox böyük olduqda, qazanc doyacaq və ya hətta azalacaq. Vurulan daşıyıcının konsentrasiyası sabit olduqda, çıxış gücü giriş gücünün artması ilə artır, lakin giriş optik gücü çox böyük olduqda, həyəcanlanmış şüalanmanın yaratdığı daşıyıcı istehlak sürəti çox böyükdür və bu da qazanc doymasına və ya azalmasına səbəb olur. Qazanc doyma fenomeninin səbəbi aktiv bölgə materialındakı elektronlar və fotonlar arasındakı qarşılıqlı təsirdir. Qazanc mühitində və ya xarici fotonlarda yaranan fotonlardan asılı olmayaraq, stimullaşdırılmış şüalanmanın daşıyıcıları istehlak etmə sürəti daşıyıcıların zamanla müvafiq enerji səviyyəsinə qədər doldurma sürəti ilə əlaqədardır. Stimullaşdırılmış şüalanmaya əlavə olaraq, digər amillər tərəfindən istehlak edilən daşıyıcı sürəti də dəyişir ki, bu da qazanc doymasına mənfi təsir göstərir.
Yarımkeçirici optik gücləndiricilərin ən vacib funksiyası xətti gücləndirmə olduğundan, əsasən gücləndirməyə nail olmaq üçün rabitə sistemlərində güc gücləndiriciləri, xətt gücləndiriciləri və əvvəlcədən gücləndiricilər kimi istifadə edilə bilər. Ötürücü ucunda, yarımkeçirici optik gücləndirici sistemin ötürücü ucundakı çıxış gücünü artırmaq üçün güc gücləndiricisi kimi istifadə olunur ki, bu da sistem magistralının röle məsafəsini xeyli artıra bilər. Ötürücü xəttində, yarımkeçirici optik gücləndirici xətti röle gücləndiricisi kimi istifadə edilə bilər ki, ötürmə regenerativ röle məsafəsi sıçrayışlar və məhdudiyyətlərlə yenidən uzadıla bilsin. Qəbul ucunda, yarımkeçirici optik gücləndirici əvvəlcədən gücləndirici kimi istifadə edilə bilər ki, bu da qəbuledicinin həssaslığını xeyli yaxşılaşdıra bilər. Yarımkeçirici optik gücləndiricilərin qazanc doyma xüsusiyyətləri bit başına qazancın əvvəlki bit ardıcıllığı ilə əlaqəli olmasına səbəb olacaq. Kiçik kanallar arasındakı nümunə effekti çarpaz qazanc modulyasiya effekti də adlandırıla bilər. Bu texnika birdən çox kanal arasında çarpaz qazanc modulyasiya effektinin statistik ortalamasından istifadə edir və şüanı qorumaq üçün prosesə orta intensivlikli davamlı dalğa təqdim edir və beləliklə gücləndiricinin ümumi qazancını sıxır. Sonra kanallar arasında çarpaz qazanc modulyasiya effekti azalır.
Yarımkeçirici optik gücləndiricilər sadə quruluşa, asan inteqrasiyaya malikdir və müxtəlif dalğa uzunluqlarında optik siqnalları gücləndirə bilir və müxtəlif növ lazerlərin inteqrasiyasında geniş istifadə olunur. Hazırda yarımkeçirici optik gücləndiricilərə əsaslanan lazer inteqrasiya texnologiyası inkişaf etməyə davam edir, lakin hələ də aşağıdakı üç aspektdə səylər göstərilməlidir. Bunlardan biri optik liflə birləşmə itkisini azaltmaqdır. Yarımkeçirici optik gücləndiricinin əsas problemi liflə birləşmə itkisinin böyük olmasıdır. Qoşulma səmərəliliyini artırmaq üçün əks itkisini minimuma endirmək, şüanın simmetriyasını yaxşılaşdırmaq və yüksək səmərəli birləşməyə nail olmaq üçün birləşmə sisteminə linza əlavə etmək olar. İkincisi, yarımkeçirici optik gücləndiricilərin polyarizasiya həssaslığını azaltmaqdır. Polyarizasiya xarakteristikası əsasən düşən işığın polyarizasiya həssaslığına aiddir. Yarımkeçirici optik gücləndirici xüsusi olaraq emal olunmazsa, qazancın effektiv bant genişliyi azalacaq. Kvant quyusu quruluşu yarımkeçirici optik gücləndiricilərin sabitliyini effektiv şəkildə artıra bilər. Yarımkeçirici optik gücləndiricilərin polyarizasiya həssaslığını azaltmaq üçün sadə və üstün kvant quyusu quruluşunu öyrənmək mümkündür. Üçüncüsü, inteqrasiya olunmuş prosesin optimallaşdırılmasıdır. Hazırda yarımkeçirici optik gücləndiricilərin və lazerlərin inteqrasiyası texniki emal baxımından çox mürəkkəb və çətin olduğundan, optik siqnal ötürülməsində və cihazın daxil edilməsində böyük itkilərə səbəb olur və dəyəri çox yüksəkdir. Buna görə də, inteqrasiya olunmuş cihazların strukturunu optimallaşdırmağa və cihazların dəqiqliyini artırmağa çalışmalıyıq.
Optik rabitə texnologiyasında optik gücləndirmə texnologiyası dəstəkləyici texnologiyalardan biridir və yarımkeçirici optik gücləndirici texnologiyası sürətlə inkişaf edir. Hazırda yarımkeçirici optik gücləndiricilərin performansı, xüsusən də dalğa uzunluğu bölmə multipleksləşdirməsi və ya optik kommutasiya rejimləri kimi yeni nəsil optik texnologiyaların inkişafında çox yaxşılaşmışdır. İnformasiya sənayesinin inkişafı ilə müxtəlif zolaqlar və fərqli tətbiqlər üçün uyğun optik gücləndirmə texnologiyası tətbiq olunacaq və yeni texnologiyaların inkişafı və tədqiqi qaçılmaz olaraq yarımkeçirici optik gücləndirici texnologiyasının inkişafını və çiçəklənməsini təmin edəcəkdir.
Yayımlanma vaxtı: 25 Fevral 2025