а деген нежартылай өткізгішті оптикалық күшейткіш
Жартылай өткізгішті оптикалық күшейткіш – жартылай өткізгішті күшейткіш ортаны пайдаланатын оптикалық күшейткіштің бір түрі. Бұл лазерлік диодқа ұқсас, оның төменгі жағындағы айна жартылай шағылыстыратын жабынмен ауыстырылады. Сигнал жарығы жартылай өткізгішті бір режимді толқын өткізгіш арқылы беріледі. Толқын өткізгіштің көлденең өлшемі 1-2 микрометр, ал ұзындығы 0,5-2 мм. Толқынды бағыттау режимі токпен айдалатын белсенді (күшейтетін) аймақпен айтарлықтай қабаттасады. Инъекциялық ток өткізгіштік зонасында белгілі бір тасымалдаушы концентрациясын тудырып, өткізгіштік зонаның валенттік аймаққа оптикалық өтуіне мүмкіндік береді. Ең жоғары күшейту фотон энергиясы жолақ энергиясынан сәл артық болғанда пайда болады. SOA оптикалық күшейткіші әдетте 1300 нм немесе 1500 нм шамасында жұмыс істейтін толқын ұзындығы бар, шамамен 30 дБ күшейтуді қамтамасыз ететін пигтейльдер түрінде телекоммуникация жүйелерінде қолданылады.
TheSOA жартылай өткізгішті оптикалық күшейткішдеформациялық кванттық ұңғыма құрылымы бар PN түйісу құрылғысы болып табылады. Сыртқы алға ығысу диэлектрлік бөлшектердің санын өзгертеді. Сыртқы қоздыру жарығы енгеннен кейін оптикалық сигналдардың күшеюіне қол жеткізе отырып, ынталандырылған сәулелену пайда болады. Жоғарыда аталған үш энергия алмасу процесінің барлығында барSOA оптикалық күшейткіш. Оптикалық сигналдарды күшейту ынталандырылған эмиссияға негізделген. Бір мезгілде ынталандырылған сіңіру және ынталандырылған эмиссия процестері бар. Сорғы жарығының ынталандырылған сіңірілуін тасымалдаушылардың қалпына келуін жеделдету үшін пайдалануға болады және сонымен бірге электр сорғы электрондарды жоғары энергия деңгейіне (өткізу диапазоны) жібере алады. Өздігінен сәулелену күшейген кезде ол күшейтілген өздігінен сәулелену шуын құрайды. SOA оптикалық күшейткіші жартылай өткізгіш чиптерге негізделген.
Жартылай өткізгіш микросхемалар GaAs/AlGaAs, InP/AlGaAs, InP/InGaAsP және InP/InAlGaAs және т.б. сияқты құрама жартылай өткізгіштерден тұрады. Бұлар да жартылай өткізгіш лазерлерді жасауға арналған материалдар. SOA толқын өткізгішінің дизайны лазерлермен бірдей немесе ұқсас. Айырмашылық мынада: лазерлер оптикалық сигналдың тербелісін генерациялау және қолдау үшін күшейту ортасының айналасында резонанстық қуысты құруы керек. Оптикалық сигнал шығарылғанға дейін қуыста бірнеше рет күшейтіледі. жылыSOA күшейткіші(мұнда талқылайтынымыз көптеген қолданбаларда қолданылатын қозғалатын толқын күшейткіштерімен шектеледі), жарық күшейту ортасынан бір рет өтуі керек, ал кері шағылысу минималды. SOA күшейткіш құрылымы үш аймақтан тұрады: P аймағы, I аймақ (белсенді қабат немесе түйін) және N аймағы. Белсенді қабат әдетте фотоэлектрлік түрлендіру тиімділігін жақсартатын және шекті токты азайтатын кванттық ұңғымалардан тұрады.
Сурет 1 Оптикалық импульстарды генерациялауға арналған біріктірілген SOA бар талшықты лазер
Арнаны тасымалдауға қолданылады
SOA әдетте күшейту үшін ғана қолданылмайды: оларды оптикалық талшықты байланыс саласында да қолдануға болады, қанықтыруды күшейту немесе әртүрлі сыну көрсеткіштерін алу үшін SOA оптикалық күшейткішіндегі тасымалдаушы концентрациясының вариациясын пайдаланатын көлденең фазалық поляризация сияқты сызықтық емес процестерге негізделген қолданбалар. Бұл әсерлерді толқын ұзындығын бөлу жүйелерінде арналарды тасымалдауға (толқын ұзындығын түрлендіру), модуляция форматын түрлендіруге, такті қалпына келтіруге, сигналды регенерациялауға және үлгіні тануға және т.б. қолдануға болады.
Оптоэлектронды интегралды схема технологиясының ілгерілеуімен және өндіріс шығындарының төмендеуімен SOA жартылай өткізгішті оптикалық күшейткіштің негізгі күшейткіштер, функционалды оптикалық құрылғылар және ішкі жүйе компоненттері ретінде қолдану өрістері кеңейе береді.
Жіберу уақыты: 23 маусым-2025 ж