Nədir?yarımkeçirici optik gücləndirici
Yarımkeçirici optik gücləndirici, yarımkeçirici gücləndirici mühitindən istifadə edən bir optik gücləndirici növüdür. Bu, aşağı ucundakı güzgü yarı əks etdirici örtüklə əvəz olunduğu lazer dioduna bənzəyir. Siqnal işığı yarımkeçirici tək rejimli dalğaötürən vasitəsilə ötürülür. Dalğaötürənin eninə ölçüsü 1-2 mikrometr, uzunluğu isə 0,5-2 mm-dir. Dalğaötürən rejimi cərəyan tərəfindən vurulan aktiv (gücləndirmə) bölgəsi ilə əhəmiyyətli dərəcədə üst-üstə düşür. Enjekte edilmiş cərəyan keçiricilik zolağında müəyyən bir daşıyıcı konsentrasiyası yaradır və keçiricilik zolağının valentlik zolağına optik keçidinə imkan verir. Pik qazancı foton enerjisi zolaq enerjisindən bir qədər böyük olduqda baş verir. SOA optik gücləndiricisi adətən telekommunikasiya sistemlərində təxminən 1300 nm və ya 1500 nm işləmə dalğa uzunluğunda olan pigtail şəklində istifadə olunur və təxminən 30 dB qazanc təmin edir.
TheSOA yarımkeçirici optik gücləndiricigərginlikli kvant quyusu quruluşuna malik PN qovşağı cihazıdır. Xarici irəli meyl dielektrik hissəciklərin sayını tərsinə çevirir. Xarici həyəcan işığı daxil olduqdan sonra stimullaşdırılmış şüalanma yaranır və optik siqnalların gücləndirilməsinə nail olur. Yuxarıda göstərilən üç enerji ötürmə prosesinin hamısı mövcuddurSOA optik gücləndiricisiOptik 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 (keçiricilik zolağı) göndərə bilər. Spontan şüalanma gücləndirildikdə, gücləndirilmiş spontan şüalanma səs-küyü əmələ gətirəcək. SOA optik gücləndiricisi yarımkeçirici çiplərə əsaslanır.
Yarımkeçirici çiplər GaAs/AlGaAs, InP/AlGaAs, InP/InGaAsP və InP/InAlGaAs və s. kimi mürəkkəb yarımkeçiricilərdən ibarətdir. Bunlar həmçinin yarımkeçirici lazerlərin hazırlanması üçün materiallardır. SOA-nın dalğaötürücü dizaynı lazerlərlə eyni və ya oxşardır. Fərq ondadır ki, lazerlər optik siqnalın salınımını yaratmaq və saxlamaq üçün gücləndirici mühitin ətrafında rezonans boşluğu yaratmalıdırlar. Optik siqnal çıxmazdan əvvəl boşluqda dəfələrlə gücləndiriləcək.SOA gücləndiricisi(burada müzakirə etdiyimiz şey əksər tətbiqlərdə istifadə olunan səyahət dalğası gücləndiriciləri ilə məhdudlaşır), işığın gücləndirici mühitdən yalnız bir dəfə keçməsi lazımdır və geri əks olunma minimaldır. SOA gücləndiricisinin strukturu üç sahədən ibarətdir: P sahəsi, I sahəsi (aktiv təbəqə və ya düyün) və N sahəsi. Aktiv təbəqə adətən fotoelektrik çevrilmə səmərəliliyini artıra və eşik cərəyanını azalda bilən kvant quyularından ibarətdir.
Şəkil 1 Optik impulslar yaratmaq üçün inteqrasiya olunmuş SOA ilə lifli lazer
Kanal köçürməsinə tətbiq olunur
SOA-lar adətən yalnız gücləndirməyə tətbiq olunmur: onlar həmçinin optik lifli rabitə sahəsində, doyma qazancı və ya çarpaz fazalı polyarizasiya kimi qeyri-xətti proseslərə əsaslanan tətbiqlərdə də istifadə edilə bilər ki, bu da SOA optik gücləndiricisində daşıyıcı konsentrasiyasının dəyişkənliyindən istifadə edərək dəyişkən refraktiv indekslər əldə edir. Bu təsirlər dalğa uzunluğu bölmə multipleksləşdirmə sistemlərində kanal ötürülməsinə (dalğa uzunluğunun çevrilməsi), modulyasiya formatının çevrilməsinə, saatın bərpasına, siqnalın bərpasına və naxışın tanınmasına və s. tətbiq oluna bilər.
Optoelektronik inteqral dövrə texnologiyasının inkişafı və istehsal xərclərinin azalması ilə SOA yarımkeçirici optik gücləndiricisinin əsas gücləndiricilər, funksional optik cihazlar və altsistem komponentləri kimi tətbiq sahələri genişlənməyə davam edəcəkdir.
Yazı vaxtı: 23 iyun 2025