Optik lifli rabitə sahəsində optik gücləndiricilər
An optik gücləndiricioptik siqnalları gücləndirən bir cihazdır. Optik lifli rabitə sahəsində əsasən aşağıdakı rolları oynayır: 1. Optik gücün artırılması və gücləndirilməsi. Optik gücləndiricini optik ötürücünün ön ucuna yerləşdirməklə, lifə daxil olan optik güc artırıla bilər. 2. Optik lifli rabitə sistemlərində mövcud təkrarlayıcıları əvəz edən onlayn rele gücləndirilməsi; 3. Əvvəlcədən gücləndirmə: Qəbuledici tərəfdəki fotodetektordan əvvəl zəif işıq siqnalı qəbuledici həssaslığı artırmaq üçün əvvəlcədən gücləndirilir.
Hazırda optik lifli rabitədə istifadə edilən optik gücləndiricilər əsasən aşağıdakı növləri əhatə edir: 1. Yarımkeçirici optik gücləndirici (SOA Optik gücləndiricisi)/Yarımkeçirici lazer gücləndiricisi (SLA Optik gücləndirici); 2. Nadir torpaqla zənginləşdirilmiş lif gücləndiriciləri, məsələn, yemlə zənginləşdirilmiş lif gücləndiriciləri (EDFA Optik gücləndiricisi), və s. 3. Qeyri-xətti lif gücləndiriciləri, məsələn, lifli Raman gücləndiriciləri və s. Aşağıda müvafiq olaraq qısa bir giriş verilmişdir.
1. Yarımkeçirici optik gücləndiricilər: Müxtəlif tətbiq şərtləri altında və fərqli uc əks etdirmə qabiliyyəti ilə yarımkeçirici lazerlər müxtəlif növ yarımkeçirici optik gücləndiricilər istehsal edə bilər. Yarımkeçirici lazerin hərəkət cərəyanı onun həddindən aşağıdırsa, yəni heç bir lazer yaradılmırsa, bu zaman bir ucuna optik siqnal daxil edilir. Bu optik siqnalın tezliyi lazerin spektral mərkəzinə yaxın olduğu müddətcə, o, gücləndiriləcək və digər ucundan çıxarılacaq. Bu cüryarımkeçirici optik gücləndiriciFabry-Perrop tipli optik gücləndirici (FP-SLA) adlanır. Əgər lazer eşikdən yuxarıda qərəzlidirsə, bir ucundan zəif tək rejimli optik siqnal girişi, bu optik siqnalın tezliyi bu çoxmodlu lazerin spektrində olduğu müddətcə, optik siqnal gücləndiriləcək və müəyyən bir rejimə kilidlənəcək. Bu tip optik gücləndiriciyə injeksiya ilə kilidlənmiş tipli gücləndirici (IL-SLA) deyilir. Yarımkeçirici lazerin iki ucu güzgü ilə örtülmüş və ya əks etdirmə əleyhinə film təbəqəsi ilə buxarlanmışdırsa, bu da onun emissivliyini çox kiçik edir və Fabry-Perrou rezonans boşluğu yarada bilmirsə, optik siqnal aktiv dalğaötürücü təbəqədən keçdikdə, hərəkət zamanı gücləndiriləcək. Buna görə də, bu tip optik gücləndiriciyə hərəkət dalğası tipli optik gücləndirici (TW-SLA) deyilir və onun quruluşu aşağıdakı şəkildə göstərilmişdir. Səyahət dalğası tipli optik gücləndiricinin bant genişliyi Fabry-Perot tipli gücləndiricinin bant genişliyindən üç dəfə böyük olduğundan və 3dB bant genişliyi 10THz-ə çata bildiyindən, müxtəlif tezliklərdəki optik siqnalları gücləndirə bilir və yüksək perspektivli optik gücləndiricidir.
2. Yemlə zənginləşdirilmiş lif gücləndiricisi: Üç hissədən ibarətdir: Birincisi, uzunluğu bir neçə metrdən onlarla metrə qədər dəyişən zənginləşdirilmiş lifdir. Bu çirklər əsasən lazer aktivləşdirmə materialını əmələ gətirən nadir torpaq ionlarıdır; İkincisi, işığın gücləndirilməsinə nail olmaq üçün zənginləşdirilmiş nadir torpaq ionlarını həyəcanlandırmaq üçün müvafiq dalğa uzunluqlarında enerji təmin edən lazer nasosu mənbəyidir. Üçüncüsü, nasos işığının və siqnal işığının zənginləşdirilmiş optik lif aktivləşdirici materiala qoşulmasına imkan verən birləşdiricidir. Lif gücləndiricisinin iş prinsipi bərk hal lazerinin iş prinsipinə çox oxşardır. Lazerlə aktivləşdirilmiş material daxilində tərs hissəcik sayı paylanma vəziyyətinə səbəb olur və stimullaşdırılmış şüalanma yaradır. Sabit hissəcik sayı inversiyası paylanma vəziyyəti yaratmaq üçün, optik keçiddə ikidən çox enerji səviyyəsi, adətən üç səviyyəli və dörd səviyyəli sistemlər, nasos mənbəyindən davamlı enerji təchizatı ilə iştirak etməlidir. Effektiv enerji təmin etmək üçün nasos fotonunun dalğa uzunluğu lazer fotonundan qısa olmalıdır, yəni nasos fotonunun enerjisi lazer fotonundan daha böyük olmalıdır. Bundan əlavə, rezonans boşluğu müsbət əks əlaqə yaradır və beləliklə, lazer gücləndiricisi yarana bilər.
3. Qeyri-xətti lif gücləndiriciləri: Həm qeyri-xətti lif gücləndiriciləri, həm də erbium lif gücləndiriciləri lif gücləndiriciləri kateqoriyasına aiddir. Lakin birincisi kvars liflərinin qeyri-xətti təsirindən istifadə edir, ikincisi isə aktiv mühitə təsir göstərmək üçün erbiumla zənginləşdirilmiş kvars liflərindən istifadə edir. Adi kvars optik lifləri müvafiq dalğa uzunluqlarında güclü nasos işığının təsiri altında güclü qeyri-xətti təsirlər yaradacaq, məsələn, stimullaşdırılmış Raman səpələnməsi (SRS), stimullaşdırılmış Brillouin səpələnməsi (SBS) və dörd dalğalı qarışdırma effektləri. Siqnal optik lif boyunca nasos işığı ilə birlikdə ötürüldükdə, siqnal işığı gücləndirilə bilər. Beləliklə, onlar hamısı paylanmış lif gücləndiriciləri olan lif Raman gücləndiriciləri (FRA), Brillouin gücləndiriciləri (FBA) və parametrik gücləndiricilər əmələ gətirirlər.
Xülasə: Bütün optik gücləndiricilərin ortaq inkişaf istiqaməti yüksək qazanc, yüksək çıxış gücü və aşağı səs-küy rəqəmidir.
Yayımlanma vaxtı: 08 may 2025