Βελτιωμένος οπτικός ενισχυτής ημιαγωγών

Βελτιωμένοοπτικός ενισχυτής ημιαγωγών

Ο βελτιωμένος οπτικός ενισχυτής ημιαγωγών είναι μια αναβαθμισμένη έκδοση του οπτικού ενισχυτή ημιαγωγών (Οπτικός ενισχυτής SOA). Είναι ένας ενισχυτής που χρησιμοποιεί ημιαγωγούς για να παρέχει το μέσο κέρδους. Η δομή του είναι παρόμοια με αυτή της διόδου λέιζερ Fabry-Pero, αλλά συνήθως η τελική επιφάνεια είναι επικαλυμμένη με μια αντιανακλαστική μεμβράνη. Ο τελευταίος σχεδιασμός περιλαμβάνει αντιανακλαστικές μεμβράνες καθώς και κεκλιμένους κυματοδηγούς και περιοχές παραθύρου, οι οποίες μπορούν να μειώσουν την ανακλαστικότητα της τελικής επιφάνειας κάτω από 0,001%. Οι βελτιωμένοι οπτικοί ενισχυτές υψηλής απόδοσης είναι ιδιαίτερα χρήσιμοι κατά την ενίσχυση (οπτικών) σημάτων, καθώς υπάρχει σοβαρή απειλή απώλειας σήματος κατά τη μετάδοση σε μεγάλες αποστάσεις. Δεδομένου ότι το οπτικό σήμα ενισχύεται απευθείας, ο παραδοσιακός τρόπος μετατροπής του σε ηλεκτρικό σήμα πριν από αυτό καθίσταται περιττός. Επομένως, η χρήση τουSOAβελτιώνει σημαντικά την απόδοση μετάδοσης. Αυτή η τεχνολογία χρησιμοποιείται συνήθως για την κατανομή ισχύος και την αντιστάθμιση απωλειών σε δίκτυα WDM.

Σενάρια εφαρμογής

Στα συστήματα επικοινωνίας οπτικών ινών, οι ημιαγωγοί οπτικοί ενισχυτές (SOA) μπορούν να χρησιμοποιηθούν σε πολλαπλούς τομείς εφαρμογών για τη βελτίωση της απόδοσης και της απόστασης μετάδοσης του συστήματος επικοινωνίας. Ακολουθούν ορισμένες συνήθεις εφαρμογές της χρήσης ενισχυτή SOA σε συστήματα επικοινωνίας οπτικών ινών:

Προενισχυτής: SOAοπτικός ενισχυτήςΜπορεί να χρησιμοποιηθεί ως προενισχυτής στο άκρο οπτικής λήψης σε συστήματα επικοινωνίας μεγάλων αποστάσεων με οπτικές ίνες που υπερβαίνουν τα 100 χιλιόμετρα, ενισχύοντας ή ενισχύοντας την ισχύ του σήματος εξόδου σε συστήματα επικοινωνίας οπτικών ινών μεγάλων αποστάσεων, αντισταθμίζοντας έτσι την ανεπαρκή απόσταση μετάδοσης που προκαλείται από την ασθενή έξοδο μικρών σημάτων. Επιπλέον, το SOA μπορεί επίσης να χρησιμοποιηθεί για την εφαρμογή της τεχνολογίας αναγέννησης σήματος οπτικού δικτύου σε συστήματα επικοινωνίας οπτικών ινών.

Αναγέννηση πλήρως οπτικού σήματος: Στα οπτικά δίκτυα, καθώς αυξάνεται η απόσταση μετάδοσης, τα οπτικά σήματα θα υποβαθμιστούν λόγω εξασθένησης, διασποράς, θορύβου, χρονικής διακύμανσης και παρεμβολών κ.λπ. Επομένως, στη μετάδοση μεγάλων αποστάσεων, είναι απαραίτητο να αντισταθμιστούν τα υποβαθμισμένα οπτικά σήματα για να διασφαλιστεί η ακρίβεια των μεταδιδόμενων πληροφοριών. Η αναγέννηση πλήρως οπτικού σήματος αναφέρεται στην επανενίσχυση, την αναδιαμόρφωση και τον επαναχρονισμό. Περαιτέρω ενίσχυση μπορεί να επιτευχθεί με οπτικούς ενισχυτές όπως οπτικούς ενισχυτές ημιαγωγών, ενισχυτές EDFA και Raman (RFA).

Σε συστήματα ανίχνευσης οπτικών ινών, οι οπτικοί ενισχυτές ημιαγωγών (Ενισχυτής SOA) μπορεί να χρησιμοποιηθεί για την ενίσχυση οπτικών σημάτων, ενισχύοντας έτσι την ευαισθησία και την ακρίβεια των αισθητήρων. Ακολουθούν ορισμένες συνήθεις εφαρμογές της χρήσης SOA σε συστήματα ανίχνευσης οπτικών ινών:

Μέτρηση τάσης οπτικής ίνας: Στερεώστε την οπτική ίνα στο αντικείμενο του οποίου την τάση πρέπει να μετρηθεί. Όταν το αντικείμενο υποβάλλεται σε τάση, η αλλαγή στην τάση θα προκαλέσει μια μικρή αλλαγή στο μήκος της οπτικής ίνας, αλλάζοντας έτσι το μήκος κύματος ή τον χρονισμό του οπτικού σήματος στον αισθητήρα PD. Ο ενισχυτής SOA μπορεί να επιτύχει υψηλότερη απόδοση ανίχνευσης ενισχύοντας και επεξεργάζοντας το οπτικό σήμα.

Μέτρηση πίεσης οπτικών ινών: Συνδυάζοντας οπτικές ίνες με υλικά ευαίσθητα στην πίεση, όταν ένα αντικείμενο υποβάλλεται σε πίεση, θα προκληθούν αλλαγές στην οπτική απώλεια εντός της οπτικής ίνας. Η SOA μπορεί να χρησιμοποιηθεί για την ενίσχυση αυτού του ασθενούς οπτικού σήματος για την επίτευξη μέτρησης πίεσης υψηλής ευαισθησίας.

Ο ημιαγωγικός οπτικός ενισχυτής SOA είναι μια βασική συσκευή στους τομείς της επικοινωνίας και της ανίχνευσης οπτικών ινών. Ενισχύοντας και επεξεργάζοντας οπτικά σήματα, βελτιώνει την απόδοση του συστήματος και την ευαισθησία ανίχνευσης. Αυτές οι εφαρμογές είναι κρίσιμες για την επίτευξη υψηλής ταχύτητας, σταθερής και αξιόπιστης επικοινωνίας οπτικών ινών, καθώς και ακριβούς και αποτελεσματικής ανίχνευσης οπτικών ινών.