a nədiryarımkeçirici optik gücləndirici
Yarımkeçirici optik gücləndirici, yarımkeçirici qazanc mühitindən istifadə edən bir optik gücləndirici növüdür. Bu, aşağı ucundakı güzgü yarı əks etdirən örtüklə əvəz edildiyi bir lazer dioduna bənzəyir. Siqnal işığı yarımkeçirici tək rejimli dalğa ötürücü ilə ötürülür. Dalğa ötürücüsünün eninə ölçüsü 1-2 mikrometr, uzunluğu isə 0,5-2 mm-dir. Dalğa ötürücü rejimi, cərəyanla vurulan aktiv (gücləndirici) bölgə ilə əhəmiyyətli bir üst-üstə düşür. Enjekte edilmiş cərəyan keçiricilik zolağında müəyyən bir daşıyıcı konsentrasiyası yaradır, keçiricilik zolağının valentlik zolağına optik keçidinə imkan verir. Pik qazanc foton enerjisi bant enerjisindən bir qədər böyük olduqda baş verir. SOA optik gücləndiricisi adətən telekommunikasiya sistemlərində təxminən 30dB qazanc təmin edən 1300nm və ya 1500nm ətrafında işləyən dalğa uzunluğu ilə pigtaillər şəklində istifadə olunur.
TheSOA yarımkeçirici optik gücləndiricideformasiya kvant quyusu strukturuna malik PN qovşağı cihazıdır. Xarici irəli meyl dielektrik hissəciklərin sayını tərsinə çevirir. Xarici həyəcan işığı daxil olduqdan sonra optik siqnalların gücləndirilməsinə nail olan stimullaşdırılmış radiasiya yaranır. Yuxarıdakı üç enerji ötürmə prosesinin hamısı mövcuddurSOA optik gücləndirici. Optik siqnalların gücləndirilməsi stimullaşdırılmış emissiyaya əsaslanır. Stimullaşdırılmış udma və stimullaşdırılmış emissiya prosesləri eyni vaxtda mövcuddur. Nasos işığının stimullaşdırılmış udulması daşıyıcıların bərpasını sürətləndirmək üçün istifadə edilə bilər və eyni zamanda, elektrik nasosu elektronları yüksək enerji səviyyəsinə (keçirici band) göndərə bilər. Spontan şüalanma gücləndirildikdə, gücləndirilmiş spontan radiasiya səs-küyü əmələ gələcək. SOA optik gücləndirici yarımkeçirici çiplərə əsaslanır.
Yarımkeçirici çiplər GaAs/AlGaAs, InP/AlGaAs, InP/InGaAsP və InP/InAlGaAs və s. kimi mürəkkəb yarımkeçiricilərdən ibarətdir. Bunlar həm də yarımkeçirici lazerlərin istehsalı üçün materiallardır. SOA-nın dalğa bələdçisinin dizaynı lazerlərlə eyni və ya oxşardır. Fərq ondadır ki, lazerlər optik siqnalın salınımını yaratmaq və saxlamaq üçün qazanc mühitinin ətrafında rezonans boşluğu yaratmalıdır. Çıxışdan əvvəl optik siqnal boşluqda dəfələrlə gücləndiriləcək. InSOA gücləndiricisi(burada müzakirə etdiyimiz şey əksər tətbiqlərdə istifadə olunan səyahət dalğa gücləndiriciləri ilə məhdudlaşır), işığın qazanc mühitindən yalnız bir dəfə keçməsi lazımdır və geriyə əks olunması minimaldır. SOA gücləndirici strukturu üç sahədən ibarətdir: Sahə P, Sahə I (aktiv təbəqə və ya qovşaq) və N ərazisi. Aktiv təbəqə adətən fotoelektrik çevrilmə səmərəliliyini yaxşılaşdıra və eşik cərəyanını azalda bilən kvant quyularından ibarətdir.
Şəkil 1 Optik impulslar yaratmaq üçün inteqrasiya olunmuş SOA ilə fiber lazer
Kanal transferinə tətbiq edilir
SOA-lar adətən təkcə gücləndirmə üçün tətbiq edilmir: onlar həmçinin optik lif rabitəsi sahəsində, doyma artımı və ya çarpaz fazalı qütbləşmə kimi qeyri-xətti proseslərə əsaslanan tətbiqlərdə də istifadə oluna bilər, hansı ki, müxtəlif refraktiv göstəricilər əldə etmək üçün SOA optik gücləndiricisində daşıyıcı konsentrasiyasının dəyişməsindən istifadə edir. Bu effektlər dalğa uzunluğuna bölünən multipleksləşdirmə sistemlərində kanalların ötürülməsi (dalğa uzunluğunun çevrilməsi), modulyasiya formatının çevrilməsi, saatın bərpası, siqnalın bərpası və nümunənin tanınması və s.
Optoelektron inteqral sxem texnologiyasının inkişafı və istehsal xərclərinin azalması ilə SOA yarımkeçirici optik gücləndiricinin əsas gücləndiricilər, funksional optik cihazlar və alt sistem komponentləri kimi tətbiq sahələri genişlənməyə davam edəcəkdir.
Göndərmə vaxtı: 23 iyun 2025-ci il