سلسلة مكبر الصوت البصرية: مقدمة في مكبر الصوت شبه الموصلات البصرية

مضخم بصريالسلسلة: مقدمة إلى مكبر صوت ضوئي أشباه الموصلات

مكبر للصوت شبه الموصل(SOA) هو مكبر للصوت بصري يعتمد على وسائل الإعلام لكسب أشباه الموصلات. إنه يشبه بشكل أساسي أنبوب ليزر أشباه الموصلات المزدوج للألياف ، مع استبدال المرآة النهائية بفيلم مضاد للعكس ؛ يمكن استخدام أدلة الموجات المائلة لتقليل الانعكاس النهائي. عادةً ما ينتقل ضوء الإشارة من خلال دليل موجي أحادي وضع أشباه الموصلات ، مع بعد جانبي يبلغ 1-2 μ م وطول ما يقرب من 0.5-2 مم. يتداخل وضع الدليل الموجي بشكل كبير مع المنطقة النشطة (التضخيم) ، والتي يتم ضخها بواسطة التيار. يولد التيار المحقوق كثافة حاملة معينة في نطاق التوصيل ، مما يسمح بالتحولات البصرية من نطاق التوصيل إلى نطاق التكافؤ. يحدث الحد الأقصى للربح في طاقات الفوتون أعلى بقليل من طاقة فجوة النطاق.

مبدأ العمل لمضخم صوت أشباه الموصلات
مكبرات صوت بصرية أشباه الموصلات (الخدمية) تضخيم إشارات ضوء الحوادث من خلال الانبعاثات المحفزة ، وآليتها هي نفس آلية أشباه الموصلات.SOA مكبر للصوت الضوئيهو مجرد ليزر أشباه الموصلات بدون تعليقات ، ويتمثل جوهره في الحصول على مكاسب بصرية عن طريق عكس عدد الجسيمات عندما يتم ضخ مكبر الصوت البصري أشباه الموصلات بصريًا أو كهربائيًا.
أنواعمضخم صوت أشباه الموصلات SOA
وفقًا للدور الذي تلعبه الخدمية في أنظمة العملاء ، يمكن تقسيمها إلى أربع فئات: التسلسلية ، الداعم ، تبديل الخدمية ، و preamplifier.
1. الإدراج المباشر: ربح أعلى ، PSAT المعتدل ؛ انخفاض NF و PDG السفلي ، المرتبط عادة مع الاستقطاب المستقل SOA ·
2. المحسن: ارتفاع PSAT ، كسب أقل ، وعادة ما يعتمد على الاستقطاب ؛
3. التبديل: نسبة الانقراض الأعلى ووقت الارتفاع/السقوط بشكل أسرع ؛
4. مضخم قبل: مناسبة لمسافات انتقال أطول ، انخفاض NF ، وزيادة أعلى.
مزايا مكبر صوت ضوئي أشباه الموصلات الخدمية
المكسب البصري الذي توفره SOA داخل النطاق الترددي مستقل نسبيًا عن الطول الموجي للإشارة البصرية الحادث.
حقن التيار كإشارة مضخة مضخمة ، بدلاً من الضخ الضوئي.
نظرًا لحجمها المدمج ، يمكن دمج SOA مع أجهزة ضوئية موجة متعددة على ركيزة مستوية واحدة.
4. يستخدمون نفس التكنولوجيا مثل ليزر الصمام الثنائي.
يمكن أن تعمل SOA في النطاقات الطيفية للاتصالات التي تبلغ 1300 نانومتر و 1550 نانومتر ، مع عرض نطاق أوسع (حتى 100 نانومتر).
6. يمكن تكوينها ودمجها لتكون بمثابة مضخمات ضيقة في نهاية المتلقي البصري.
يمكن استخدام SOA كبوابة منطقية بسيطة في شبكات WDM البصرية.

قيود مضخم صوت أشباه الموصلات SOA
يمكن أن توفر SOA طاقة ضوئية للإخراج لتوحيدات Millwatts (MW) ، والتي عادة ما تكون كافية لتشغيل القناة الواحدة في روابط الاتصالات البصرية الألياف. ومع ذلك ، قد تتطلب أنظمة WDM ما يصل إلى عدة ميجاوات من الطاقة لكل قناة.
2. نظرًا لارتباط الألياف الضوئية للمدخلات داخل وخارج الرقائق المتكاملة SOA ، غالبًا ما تسبب فقدان الإشارة ، يجب أن توفر SOA مكسبًا بصريًا إضافيًا لتقليل تأثير هذه الخسارة على جوانب الإدخال/الإخراج في المنطقة النشطة.
الخدمية حساسة للغاية لاستقطاب الإشارات البصرية المدخلات.
4. أنها تولد مستويات أعلى من الضوضاء في الوسائط النشطة من مضخمات الألياف.
إذا تم تضخيم قنوات بصرية متعددة حسب الحاجة في تطبيقات WDM ، فإن SOA سوف تسبب الحديث المتبادل الشديد.