طريقة الاستخداممكبر بصري شبه موصل(SOA) هو على النحو التالي:
يُستخدم مُضخِّم البصريات شبه الموصل SOA على نطاق واسع في جميع مناحي الحياة. ومن أهم هذه الصناعات قطاع الاتصالات، الذي يُقدَّر في مجال التوجيه والتبديل.مكبر بصري شبه موصل SOAكما يتم استخدامه لتعزيز أو تضخيم إشارة خرج الاتصالات بالألياف الضوئية لمسافات طويلة وهو مكبر ضوئي مهم للغاية.
خطوات الاستخدام الأساسية
حدد المناسبمكبر بصري SOAبناءً على سيناريوهات ومتطلبات التطبيق المحددة، اختر مُضخِّمًا بصريًا SOA بمعايير مناسبة، مثل طول الموجة التشغيلية، والكسب، وطاقة الخرج المُشبَّعة، ومعامل الضوضاء. على سبيل المثال، في أنظمة الاتصالات البصرية، إذا كان من المقرر تضخيم الإشارة في نطاق 1550 نانومتر، فيجب اختيار مُضخِّم بصري SOA بطول موجة تشغيلية قريب من هذا النطاق.
توصيل المسار الضوئي: وصّل طرف دخل مُضخّم الإشارة الضوئية شبه الموصل SOA بمصدر الإشارة الضوئية المطلوب تضخيمها، وصّل طرف الخرج بالمسار الضوئي أو الجهاز الضوئي التالي. عند التوصيل، انتبه لكفاءة اقتران الألياف الضوئية وحاول تقليل الفاقد الضوئي. يمكن استخدام أجهزة مثل مقرنات الألياف الضوئية والعوازل الضوئية لتحسين توصيلات المسارات الضوئية.
ضبط تيار الانحياز: تحكم في كسب مُضخّم SOA بضبط تيار الانحياز. بشكل عام، كلما زاد تيار الانحياز، زاد الكسب، ولكن في الوقت نفسه، قد يؤدي ذلك إلى زيادة الضوضاء وتغيرات في طاقة الخرج المُشبعة. يجب تحديد قيمة تيار الانحياز المناسبة بناءً على المتطلبات الفعلية ومعايير الأداء.مضخم SOA.
المراقبة والضبط: أثناء الاستخدام، من الضروري مراقبة طاقة خرج مُضخِّم البصريات شبه الموصلية SOA، وكسبه، وضوضاءه، وغيرها من معلمات الخرج آنيًا. بناءً على نتائج المراقبة، يُضبط تيار الانحياز والمعلمات الأخرى لضمان استقرار الأداء وجودة الإشارة لمُضخِّم البصريات شبه الموصلية SOA.
الاستخدام في سيناريوهات التطبيق المختلفة
نظام الاتصالات البصرية
مُضخِّم القدرة: قبل إرسال الإشارة الضوئية، يُوضَع مُضخِّم القدرة الضوئية شبه الموصل SOA عند طرف الإرسال لزيادة قدرة الإشارة الضوئية وإطالة مسافة إرسال النظام. على سبيل المثال، في اتصالات الألياف الضوئية طويلة المدى، يُمكن لتضخيم الإشارات الضوئية عبر مُضخِّم القدرة الضوئية شبه الموصل SOA أن يُقلِّل عدد محطات الترحيل.
مضخم الخط: في خطوط النقل الضوئي، يتم وضع SOA على فترات زمنية معينة للتعويض عن الخسارة الناجمة عن توهين الألياف والموصلات، مما يضمن جودة الإشارات الضوئية أثناء النقل لمسافات طويلة.
المضخم المسبق: في الطرف المستقبل، يتم وضع SOA أمام جهاز الاستقبال البصري كمضخم مسبق لتعزيز حساسية جهاز الاستقبال وتحسين قدرته على اكتشاف الإشارات البصرية الضعيفة.
2. نظام الاستشعار البصري
في مُفكك تعديل شبكة براغ الليفية (FBG)، يُعزز مُضخِّم SOA الإشارة الضوئية إلى شبكة براغ الليفية، ويتحكم في اتجاه الإشارة الضوئية عبر مُدوِّر، ويستشعر التغيرات في طول الموجة أو توقيت الإشارة الضوئية الناتجة عن تغيرات درجة الحرارة أو الإجهاد. في مجال الكشف عن الضوء وتحديد المدى (LiDAR)، يُمكن لمُضخِّم SOA البصري ضيق النطاق، عند استخدامه مع ليزرات DFB، توفير طاقة خرج عالية للكشف على مسافات أطول.
3. تحويل الطول الموجي
يتم تحويل الطول الموجي باستخدام تأثيرات غير خطية، مثل تعديل الكسب المتقاطع (XGM)، وتعديل الطور المتقاطع (XPM)، وخلط الموجات الرباعية (FWM)، لمضخم SOA البصري. على سبيل المثال، في XGM، يُحقن شعاع ضوئي ضعيف للكشف عن الموجات المستمرة وشعاع ضوئي قوي يعمل بالمضخة في آنٍ واحد داخل مضخم SOA البصري. تُعدّل المضخة وتُطبّق على ضوء الكشف من خلال XGM لتحقيق تحويل الطول الموجي.
4. مولد النبضات الضوئية
في وصلات اتصالات OTDM عالية السرعة، تُستخدم ليزرات حلقية ليفية مقفلة النمط تحتوي على مُضخِّم بصري SOA لتوليد نبضات قابلة لضبط الطول الموجي بمعدل تكرار عالٍ. بضبط معلمات مثل تيار انحياز مُضخِّم SOA وتردد تعديل الليزر، يمكن الحصول على نبضات ضوئية بأطوال موجية وترددات تكرار مختلفة.
5. استعادة الساعة الضوئية
في نظام OTDM، تُستعاد الساعة من الإشارات الضوئية عالية السرعة عبر حلقات مغلقة الطور ومفاتيح ضوئية مبنية على مضخم SOA. تُربط إشارة بيانات OTDM بمرآة SOA الحلقية. تُشغّل تسلسل نبضات التحكم الضوئية المُولّد بواسطة ليزر مغلق الوضع قابل للتعديل مرآة الحلقة. يُرصد إشارة خرج مرآة الحلقة بواسطة ثنائي ضوئي. يُثبّت تردد المذبذب المُتحكّم بالجهد (VCO) عند التردد الأساسي لإشارة بيانات الدخل عبر حلقة مغلقة الطور، مما يُتيح استعادة الساعة الضوئية.
وقت النشر: ١٥ يوليو ٢٠٢٥