סדרת מגברים אופטיים: מבוא למגבר אופטי מוליכים למחצה

מגבר אופטיסדרה: מבוא למגבר אופטי מוליך למחצה

מגבר אופטי מוליך למחצה(SOA) הוא מגבר אופטי המבוסס על מדיית הגבר של מוליכים למחצה. הוא למעשה כמו צינור לייזר מוליך למחצה מצומד לסיבים, כאשר המראה בקצה מוחלפת בסרט נוגד השתקפות; ניתן להשתמש במוליכי גל מוטים כדי להפחית עוד יותר את ההחזרה בקצה. אור אות מועבר בדרך כלל דרך מוליך גל חד-מצבי מוליך למחצה, עם ממד רוחבי של 1-2 מיקרומטר ואורך של כ-0.5-2 מ"מ. מצב מוליך הגל חופף באופן משמעותי לאזור הפעיל (הגברה), המושפע על ידי זרם. הזרקת זרם מייצרת צפיפות נושא מסוימת בפס ההולכה, מה שמאפשר מעברים אופטיים מפס ההולכה לפס הערכיות. ההגבר המרבי מתרחש באנרגיות פוטון מעט מעל אנרגיית פער הפס.

עקרון העבודה של מגבר אופטי מוליך למחצה
מגברים אופטיים מוליכים למחצה (סוכנות ניהול תוכן (SOA)) מגבירים אותות אור פוגעים באמצעות פליטה מגורה, והמנגנון שלהם זהה לזה של לייזרים מוליכים למחצה.מגבר אופטי SOAהוא בסך הכל לייזר מוליך למחצה ללא משוב, והליבה שלו היא להשיג רווח אופטי על ידי היפוך מספר החלקיקים כאשר מגבר אופטי מוליך למחצה מופעל בצורה אופטית או חשמלית.
סוגימגבר אופטי SOA Semiconductor
בהתאם לתפקיד שממלאים SOA במערכות הלקוח, ניתן לחלק אותם לארבע קטגוריות: סידורי, מגבר, SOA ממותג וקדם-מגבר.
1. הכנסה ישירה: הגבר גבוה יותר, Psat בינוני; NF נמוך יותר ו-PDG נמוך יותר, בדרך כלל קשורים ל-SOA שאינו תלוי בקיטוב.
2. משפר: Psat גבוה יותר, הגבר נמוך יותר, בדרך כלל תלוי בקיטוב;
3. מתג: יחס כיבוי גבוה יותר וזמן עלייה/ירידה מהיר יותר;
4. קדם-מגבר: מתאים למרחקי שידור ארוכים יותר, NF נמוך יותר והגבר גבוה יותר.
יתרונות של מגבר אופטי SOA Semiconductor
ההגבר האופטי המסופק על ידי SOA בתוך רוחב הפס אינו תלוי באופן יחסי באורך הגל של האות האופטי הפוגה.
הזריקו זרם כאות שאיבה מוגבר, ולא כשאיבה אופטית.
בשל גודלו הקומפקטי, ניתן לשלב SOA עם מספר התקני פוטוניים של מוליכי גל על ​​גבי מצע מישורי יחיד.
4. הם משתמשים באותה טכנולוגיה כמו לייזרים דיודה.
SOA יכול לפעול בפסי הספקטרליים של תקשורת של 1300 ננומטר ו-1550 ננומטר, עם רוחב פס רחב יותר (עד 100 ננומטר).
6. ניתן להגדיר ולשלב אותם כך שישמשו כקדם-מגברים בקצה המקלט האופטי.
ניתן להשתמש ב-SOA כשער לוגי פשוט ברשתות אופטיות WDM.

מגבלות של מגבר אופטי SOA Semiconductor
SOA יכול לספק הספק אופטי פלט של עד עשרות מיליוואט (mW), דבר שבדרך כלל מספיק לפעולה בערוץ יחיד בקישורי תקשורת סיבים אופטיים. עם זאת, מערכות WDM עשויות לדרוש עד כמה mW של הספק לכל ערוץ.
2. עקב צימוד סיבים אופטיים אל תוך ומחוץ לשבבים משולבים של SOA, אשר לעיתים קרובות גורם לאובדן אות, SOA חייב לספק הגבר אופטי נוסף כדי למזער את ההשפעה של אובדן זה על היבטי הקלט/פלט של האזור הפעיל.
SOA רגיש מאוד לקיטוב של אותות אופטיים קלט.
4. הם מייצרים רמות רעש גבוהות יותר במדיה פעילה מאשר מגברי סיבים.
אם מספר ערוצים אופטיים מוגברים לפי הצורך ביישומי WDM, SOA יגרום לערב-דיבור חמור.