مُحسّنمكبر بصري شبه موصل
مكبر الصوت البصري شبه الموصل المعزز هو نسخة مطورة من مكبر الصوت البصري شبه الموصل (مكبر بصري SOA). إنه مُضخِّم يستخدم أشباه الموصلات لتوفير وسيط الكسب. يشبه تركيبه تركيب ثنائي ليزر فابري-بيرو، ولكن عادةً ما يُطلى سطحه النهائي بغشاء مضاد للانعكاس. يتضمن التصميم الأحدث أغشية مضادة للانعكاس، بالإضافة إلى أدلة موجية مائلة ومناطق نافذة، مما يُقلل انعكاسية السطح النهائي إلى أقل من 0.001%. تُعد المُضخِّمات الضوئية المُحسَّنة عالية الأداء مفيدةً بشكل خاص عند تضخيم الإشارات (البصرية)، حيث يوجد خطر كبير بفقدان الإشارة أثناء النقل لمسافات طويلة. ونظرًا لتضخيم الإشارة الضوئية مباشرةً، فإن الطريقة التقليدية لتحويلها إلى إشارة كهربائية تُصبح غير ضرورية. لذلك، فإن استخدام...هندسة الخدمات الموجهة (SOA)يُحسّن كفاءة النقل بشكل ملحوظ. تُستخدم هذه التقنية عادةً لتقسيم الطاقة وتعويض الفاقد في شبكات WDM.
سيناريوهات التطبيق
في أنظمة اتصالات الألياف الضوئية، يُمكن استخدام مُضخِّمات أشباه الموصلات الضوئية (SOA) في مجالات تطبيقية مُتعددة لتحسين أداء نظام الاتصالات ومسافة نقله. فيما يلي بعض التطبيقات الشائعة لاستخدام مُضخِّمات أشباه الموصلات الضوئية في أنظمة اتصالات الألياف الضوئية:
مكبر الصوت المسبق: SOAمكبر بصرييمكن استخدامه كمضخّم أولي في الطرف المستقبل الضوئي في أنظمة الاتصالات طويلة المدى ذات الألياف الضوئية التي تتجاوز مسافتها 100 كيلومتر، مما يعزز أو يضخّم قوة الإشارة الصادرة في هذه الأنظمة، مما يعوض عن قصر مسافة الإرسال الناتجة عن ضعف خرج الإشارات الصغيرة. علاوة على ذلك، يمكن استخدام تقنية SOA لتطبيق تقنية تجديد إشارة الشبكة الضوئية في أنظمة الاتصالات بالألياف الضوئية.
تجديد الإشارة الضوئية بالكامل: في الشبكات الضوئية، مع ازدياد مسافة الإرسال، تتدهور الإشارات الضوئية نتيجةً للتوهين والتشتت والضوضاء وتذبذب الوقت والتداخل، وغيرها. لذلك، في الإرسال لمسافات طويلة، من الضروري تعويض تدهور الإشارات الضوئية لضمان دقة المعلومات المرسلة. يشير تجديد الإشارة الضوئية بالكامل إلى إعادة التضخيم وإعادة التشكيل وإعادة التوقيت. ويمكن تحقيق المزيد من التضخيم باستخدام مضخمات ضوئية مثل مضخمات أشباه الموصلات الضوئية، ومضخمات EDFA، ومضخمات رامان (RFA).
في أنظمة استشعار الألياف الضوئية، مكبرات بصرية شبه موصلة (مضخم SOAيمكن استخدام تقنية SOA لتضخيم الإشارات الضوئية، مما يعزز حساسية ودقة المستشعرات. فيما يلي بعض التطبيقات الشائعة لاستخدام SOA في أنظمة استشعار الألياف الضوئية:
قياس إجهاد الألياف الضوئية: ثبّت الألياف الضوئية على الجسم المراد قياس إجهاده. عند تعرض الجسم للإجهاد، يُحدث هذا التغير في الإجهاد تغيرًا طفيفًا في طول الألياف الضوئية، مما يُغير طول موجة الإشارة الضوئية أو توقيتها إلى مستشعر PD. يُحسّن مُضخّم SOA أداء الاستشعار من خلال تضخيم الإشارة الضوئية ومعالجتها.
قياس ضغط الألياف الضوئية: بدمج الألياف الضوئية مع مواد حساسة للضغط، يؤدي تعرض الجسم للضغط إلى تغيرات في فقدان الإشارة الضوئية داخل الألياف الضوئية. يمكن استخدام تقنية SOA لتضخيم هذه الإشارة الضوئية الضعيفة لتحقيق قياس ضغط عالي الحساسية.
يُعدّ مُضخّم الألياف الضوئية شبه الموصل (SOA) جهازًا أساسيًا في مجال اتصالات الألياف الضوئية واستشعارها. فمن خلال تضخيم ومعالجة الإشارات الضوئية، يُحسّن أداء النظام وحساسية الاستشعار. وتُعدّ هذه التطبيقات أساسية لتحقيق اتصالات ألياف ضوئية عالية السرعة ومستقرة وموثوقة، بالإضافة إلى استشعار دقيق وفعال للألياف الضوئية.
وقت النشر: ٢٩ أبريل ٢٠٢٥