ما هي تطبيقات السوق لمضخمات أشباه الموصلات البصرية SOA؟

ما هي تطبيقات السوق لـمضخمات بصرية من نوع SOA?

SOAمضخم بصري شبه موصلهو جهاز وصلة PN يستخدم بنية بئر كمومي مشوهة. يؤدي الانحياز الأمامي الخارجي إلى انعكاس توزيع الجسيمات، ويؤدي الضوء الخارجي إلى إشعاع محفز، مما ينتج عنه تضخيم الإشارة الضوئية. المزايا: يدعم السرعة العالية، وعرض النطاق الترددي العالي، واستهلاك الطاقة المنخفض، والكسب العالي، والتصغير، وسهولة التكامل. العيوب: تعديل الكسب المتبادل والتفاعل غير الخطي بين قنوات الأطوال الموجية المختلفة، وحساسية الاستقطاب، وتشبع الكسب. بالمقارنة مع مضخمات EDFA الضوئية (مضخمات الألياف المشوبة بالإربيومبعض مؤشرات الأجهزة التجارية أضعف منمضخمات ضوئية من نوع EDFAلكن SOAمضخمات بصريةلا تزال تتمتع بخصائص لا يمكن لمضخمات الألياف الضوئية المطعمة بالإربيوم (EDFA) أن تحل محلها. فإذا كانت تدعم تضخيم نطاقات O (1260-1360) وE (1360-1460) وL (1460-1530)، وتتميز بانخفاض تكلفتها وصغر حجمها وسهولة دمجها، فستحظى مضخمات الألياف الضوئية من نوع SOA بتطبيقات واسعة النطاق في شبكات الوصول وحواف شبكات MAN، فضلاً عن مجال استشعار الألياف الضوئية، وذلك في عصر البنية التحتية الجديد.

التطبيقات السوقية لمضخمات SOA البصرية

مع تحسن أداء مضخمات SOA الضوئية، مثل القدرة الضوئية الخارجة، وكسب الإشارة الضعيفة، وحساسية استقطاب الكسب، ومؤشر الضوضاء، ستلعب مضخمات SOA دورًا متزايد الأهمية في اتصالات الشبكات الضوئية بالكامل وشبكات الاستشعار. بالإضافة إلى مضخمات SOAمضخمات بصريةالتي يمكنها تلبية متطلبات تضخيم نطاق 1310 نانومتر،مضخمات SOAيمكن أن تحل محل مضخمات EDFA تمامًا في بعض مجالات التضخيم أحادية المرحلة لنطاق 1550 نانومتر.

1. شبكة نقل ضوئية حاملة

مع إنشاء شبكة الجيل الخامس، يزداد الطلب على النطاق الترددي بشكل كبير، وتتطلب الشبكة سرعة نقل عالية تصل إلى 100 جيجابت (4*25 جيجابت CWDM4/LWDM4) على حافة شبكة الوصول وشبكة المناطق الحضرية، وتتراوح مسافة النقل على حافة شبكة المقاطعات والبلدات، وشبكة الوصول، وشبكة المناطق الحضرية عادةً بين 5 و40 كيلومترًا. في سيناريو النقل الأمامي لمحطات قاعدة الجيل الخامس، في بعض المحطات البعيدة، تُستخدم وحدات بصرية معيارية.جهاز SOAيمكن استخدام هذه التقنية لتحسين هامش القدرة الضوئية، وتحقيق تحويل الإشارة في ظروف الإضاءة المنخفضة لمعدل 25 جيجابت في الثانية لمحطة القاعدة في نطاقي 1310 نانومتر و1550 نانومتر. في تطبيقات شبكات النقل، يمكن دمج مضخم SOA في مضخم ROSA أو TOSA الخاص بـوحدة مكبر الصوت البصريأو جهاز SOA المستقل أووحدة بصرية SOAيمكن استخدامها للتضخيم.

2. التضخيم الطيفي لرصد الشبكة

مع التطور السريع لقطاع البيانات، يتزايد الطلب على مراقبة تدفق البيانات في السوق، والتي تُجرى عادةً في عقد الشبكة الأساسية لمراقبة الطيف، حيث تكون الإشارة ضعيفة في الغالب، مما يستدعي استخدام مضخمات ضوئية. في شبكات 100G، نجد العديد من الأطوال الموجية عند 1310 نانومتر، والتي لا يمكن تضخيمها إلا باستخدام أجهزة SOA. ويُعد هذا التطبيق الأكثر شيوعًا ونضجًا لتقنية تضخيم SOA في الوقت الحالي.

3. DCI لربط مراكز البيانات

مع تطور البيانات الضخمة، يتزايد الطلب تدريجيًا على الربط البيني عالي النطاق الترددي بين مراكز البيانات. بالنسبة للخدمات عالية السرعة، يمكن استخدام جهاز SOA لتضخيم إشارة الترحيل الضوئية، مما يزيد من هامش طاقة الربط الضوئية ويطيل مسافة الإرسال. يمكن تطبيق مضخمات SOA على تضخيم إشارة الخدمات عالية السرعة في نطاقي 1310 و1550. يستخدم هذا السوق عادةً أجهزة مستقلة.مضخمات بصرية شبه موصلة SOA(أجهزة مثبتة على الرف).

4. تطبيق نظام الاستشعار بالألياف الضوئية الموزعة ونظام الليدار

تتميز وحدات SOA البصرية باستجابة ترددية ممتازة ونسبة إخماد عالية، ويمكن استخدامها كمفاتيح أو مُعدِّلات ضوئية. ومع التطور المستمر لتقنية SOA، يمكن استبدال مُعدِّلات AOM في معظم تطبيقات استشعار الألياف الضوئية للحصول على ليزر نبضي ضيق ذي نسبة إخماد عالية.

في السنوات الأخيرة، ومع التطور السريع لأنظمة القيادة الذاتية الذكية وتنسيق المركبات مع الطرق، أصبح استخدام تقنية الليدار شائعًا في قياس القوى على جانبي المركبات وعلى جانبي الطرق. وذلك بفضل صغر حجمها وكسبها العاليوحدة مكبر بصري SOA، ويمكن تطبيقه في تقنية LiDAR للحصول على ليزر ذي عرض خط ضيق وتحسين الطاقة البصرية العالية، وخاصة رقاقة LiDAR البصرية للجيل القادم من تقنية FMCW المحلية، وهو مجال تطبيق أوسع لمضخم SOA البصري المستقبلي.