Necə oluryarımkeçirici optik gücləndiricigücləndirməyə nail olmaq?
Böyük tutumlu fiber optik rabitə dövrünün yaranmasından sonra optik gücləndirmə texnologiyası sürətlə inkişaf etdi.Optik gücləndiricilərstimullaşdırılmış radiasiya və ya stimullaşdırılmış səpilmə əsasında giriş optik siqnallarını gücləndirin. İş prinsipinə görə, optik gücləndiriciləri yarımkeçirici optik gücləndiricilərə bölmək olar (SOA) vəfiber optik gücləndiricilər. Onların arasında,yarımkeçirici optik gücləndiricilərgeniş qazanc zolağı, yaxşı inteqrasiya və geniş dalğa uzunluğunun üstünlükləri sayəsində optik rabitədə geniş istifadə olunur. Onlar aktiv və passiv bölgələrdən ibarətdir və aktiv bölgə qazanc bölgəsidir. İşıq siqnalı aktiv bölgədən keçdikdə, elektronların enerji itirməsinə və işıq siqnalı ilə eyni dalğa uzunluğuna malik olan fotonlar şəklində əsas vəziyyətə qayıtmasına səbəb olur və beləliklə, işıq siqnalını gücləndirir. Yarımkeçirici optik gücləndirici sürücü cərəyanı ilə yarımkeçirici daşıyıcını tərs hissəcikə çevirir, vurulan toxum işığının amplitüdünü gücləndirir və yeridilmiş toxum işığının qütbləşmə, xəttin eni və tezliyi kimi əsas fiziki xüsusiyyətlərini saxlayır. İş cərəyanının artması ilə çıxış optik gücü də müəyyən funksional əlaqədə artır.
Lakin bu artım hədsiz deyil, çünki yarımkeçirici optik gücləndiricilərdə qazanc doyma fenomeni var. Bu fenomen göstərir ki, giriş optik gücü sabit olduqda, vurulan daşıyıcı konsentrasiyanın artması ilə qazanc artır, lakin vurulan daşıyıcı konsentrasiyası çox böyük olduqda, qazanc doyacaq və ya hətta azalacaq. Enjekte edilmiş daşıyıcının konsentrasiyası sabit olduqda, çıxış gücü giriş gücünün artması ilə artır, lakin giriş optik gücü çox böyük olduqda, həyəcanlanmış radiasiyanın yaratdığı daşıyıcının istehlak dərəcəsi çox böyük olur, nəticədə qazancın doyması və ya azalması ilə nəticələnir. Qazanc doyma fenomeninin səbəbi aktiv bölgə materialında elektronlar və fotonlar arasında qarşılıqlı təsirdir. İstər qazanma mühitində, istərsə də xarici fotonlarda yaranan fotonlar, stimullaşdırılmış radiasiyanın daşıyıcıları istehlak etmə sürəti, daşıyıcıların vaxtında müvafiq enerji səviyyəsini doldurma sürəti ilə əlaqədardır. Stimullaşdırılmış radiasiyaya əlavə olaraq, digər amillər tərəfindən istehlak edilən daşıyıcı sürət də dəyişir, bu da qazanc doymasına mənfi təsir göstərir.
Yarımkeçirici optik gücləndiricilərin ən mühüm funksiyası xətti gücləndirmə olduğundan, əsasən gücləndirməyə nail olmaq üçün o, rabitə sistemlərində güc gücləndiriciləri, xətt gücləndiriciləri və qabaqlayıcı gücləndiricilər kimi istifadə edilə bilər. Transmissiya ucunda yarımkeçirici optik gücləndirici sistemin ötürücü ucunda çıxış gücünü artırmaq üçün güc gücləndiricisi kimi istifadə olunur ki, bu da sistem magistralının rele məsafəsini xeyli artıra bilər. Ötürmə xəttində yarımkeçirici optik gücləndirici xətti rele gücləndiricisi kimi istifadə edilə bilər ki, ötürmə regenerativ relesinin məsafəsi yenidən sıçrayışlarla uzadılsın. Qəbul ucunda, yarımkeçirici optik gücləndirici qəbuledicinin həssaslığını əhəmiyyətli dərəcədə yaxşılaşdıra bilən bir gücləndirici kimi istifadə edilə bilər. Yarımkeçirici optik gücləndiricilərin qazanc doyma xüsusiyyətləri bit başına qazancın əvvəlki bit ardıcıllığı ilə əlaqəli olmasına səbəb olacaqdır. Kiçik kanallar arasındakı nümunə effektini çarpaz qazanc modulyasiya effekti də adlandırmaq olar. Bu texnika çoxlu kanallar arasında çarpaz qazanc modulyasiya effektinin statistik ortalamasından istifadə edir və şüanı saxlamaq üçün prosesdə orta intensivlikli davamlı dalğa təqdim edir, beləliklə gücləndiricinin ümumi qazancını sıxışdırır. Sonra kanallar arasında çarpaz qazanc modulyasiya effekti azalır.
Yarımkeçirici optik gücləndiricilər sadə quruluşa, asan inteqrasiyaya malikdir və müxtəlif dalğa uzunluqlarının optik siqnallarını gücləndirə bilir və müxtəlif növ lazerlərin inteqrasiyasında geniş istifadə olunur. Hal-hazırda, yarımkeçirici optik gücləndiricilərə əsaslanan lazer inteqrasiya texnologiyası yetişməkdə davam edir, lakin hələ də aşağıdakı üç aspektdə səylər göstərilməlidir. Bunlardan biri optik lif ilə birləşmə itkisini azaltmaqdır. Yarımkeçirici optik gücləndiricinin əsas problemi liflə birləşmə itkisinin böyük olmasıdır. Birləşmənin səmərəliliyini artırmaq üçün əks itkini minimuma endirmək, şüanın simmetriyasını yaxşılaşdırmaq və yüksək effektiv birləşməyə nail olmaq üçün birləşmə sisteminə bir lens əlavə edilə bilər. İkincisi, yarımkeçirici optik gücləndiricilərin polarizasiya həssaslığını azaltmaqdır. Qütbləşmə xarakteristikası əsasən düşən işığın polarizasiya həssaslığına aiddir. Yarımkeçirici optik gücləndirici xüsusi işlənməmişsə, qazancın effektiv bant genişliyi azalacaq. Kvant quyusunun strukturu yarımkeçirici optik gücləndiricilərin sabitliyini effektiv şəkildə yaxşılaşdıra bilər. Yarımkeçirici optik gücləndiricilərin qütbləşmə həssaslığını azaltmaq üçün sadə və üstün kvant quyusu strukturunu öyrənmək mümkündür. Üçüncüsü, inteqrasiya olunmuş prosesin optimallaşdırılmasıdır. Hal-hazırda, yarımkeçirici optik gücləndiricilərin və lazerlərin inteqrasiyası texniki emalda çox mürəkkəb və çətin olur, nəticədə optik siqnalın ötürülməsində və cihazın daxil edilməsi itkisində böyük itkilər olur və dəyəri çox yüksəkdir. Buna görə də, biz inteqrasiya edilmiş cihazların strukturunu optimallaşdırmağa və cihazların dəqiqliyini artırmağa çalışmalıyıq.
Optik rabitə texnologiyasında optik gücləndirmə texnologiyası dəstəkləyici texnologiyalardan biridir və yarımkeçirici optik gücləndirici texnologiya sürətlə inkişaf edir. Hal-hazırda, yarımkeçirici optik gücləndiricilərin performansı, xüsusən də dalğa uzunluğunu bölmə multipleksasiyası və ya optik keçid rejimləri kimi yeni nəsil optik texnologiyaların inkişafında çox yaxşılaşdırılmışdır. İnformasiya sənayesinin inkişafı ilə müxtəlif lentlər və müxtəlif tətbiqlər üçün uyğun olan optik gücləndirmə texnologiyası tətbiq ediləcək və yeni texnologiyaların inkişafı və tədqiqi qaçılmaz olaraq yarımkeçirici optik gücləndirici texnologiyanın inkişafını və çiçəklənməsini davam etdirəcəkdir.
Göndərmə vaxtı: 25 fevral 2025-ci il