Как это делаетПолупроводник оптический усилительдостичь усиления?
После появления эпохи оптического оптического волокнистого общения с большой способностью технология оптической амплификации быстро развивалась.Оптические усилителиусиливают входные оптические сигналы на основе стимулированного излучения или стимулированного рассеяния. Согласно принципу работы, оптические усилители могут быть разделены на полупроводниковые оптические усилители (SOA) иусилители оптических волоконПолем Среди них,Полупроводниковые оптические усилителишироко используются в оптической связи благодаря преимуществам широкого усиления полоса, хорошей интеграции и широкого диапазона длин волн. Они состоят из активных и пассивных регионов, а активная область является областью усиления. Когда сигнал света проходит через активную область, он заставляет электроны терять энергию и возвращаться в основное состояние в форме фотонов, которые имеют ту же длину волны, что и сигнал света, что усиливает сигнал света. Полупроводник оптический усилитель преобразует полупроводник -носитель в обратную частицу с помощью движущего тока, усиливает амплитуду инъецированного семян и поддерживает основные физические характеристики инъецированного семенного света, такие как поляризация, ширина линии и частота. С увеличением рабочего тока выходная оптическая мощность также увеличивается в определенных функциональных отношениях.
Но этот рост не без ограничений, потому что полупроводниковые оптические усилители имеют явление насыщения усиления. Это явление показывает, что когда входная оптическая мощность постоянна, усиление увеличивается с увеличением концентрации инъекционного носителя, но когда концентрация инъецированного носителя слишком велика, усиление будет насыщать или даже уменьшаться. Когда концентрация инъецированного носителя постоянна, выходная мощность увеличивается с увеличением входной мощности, но когда входная оптическая мощность слишком велика, скорость потребления носителя, вызванная возбужденным излучением, слишком велика, что приводит к насыщению усиления или снижению. Причиной явления насыщения усиления является взаимодействие между электронами и фотонами в материале активной области. Будь то фотоны, генерируемые в среде усиления или на внешних фотонах, скорость, с которой стимулированное излучение потребляет носители, связана со скоростью, с которой носители пополняются до соответствующего уровня энергии во времени. В дополнение к стимулированному излучению, скорость носителей, потребляемая другими факторами, также изменяется, что отрицательно влияет на насыщение усиления.
Поскольку наиболее важной функцией полупроводниковых оптических усилителей является линейное усиление, в основном для достижения усиления, его можно использовать в качестве усилителей мощности, усилителей линий и предусилителей в системах связи. На передаче в качестве усилителя мощности оптический усилитель полупроводниковой усилитель используется в качестве усилителя мощности для повышения выходной мощности на передаваемом конце системы, что может значительно увеличить расстояние реле от ствола системы. В линии передачи оптический усилитель полупроводника может использоваться в качестве линейного усилителя реле, так что расстояние регенеративного реле передачи может быть снова расширено на скачках и границах. На приемном конце оптический усилитель полупроводника может использоваться в качестве предусилителя, который может значительно улучшить чувствительность приемника. Характеристики насыщения усиления полупроводниковых оптических усилителей приведут к тому, что усиление за бит будет связан с предыдущей последовательности битов. Эффект рисунка между небольшими каналами также может быть назван эффектом модуляции межупланы. В этом методе используется статистическое среднее эффект модуляции поперечного усиления между несколькими каналами и вводит непрерывную волну средней интенсивности в процессе для поддержания пучка, таким образом сжимая общее усиление усилителя. Затем эффект модуляции поперечного усиления между каналами уменьшается.
Полупроводниковые оптические усилители имеют простую структуру, легкую интеграцию и могут усилить оптические сигналы различных длин волн и широко используются при интеграции различных типов лазеров. В настоящее время технология лазерной интеграции, основанная на полупроводниковых оптических усилителях, продолжает взрослеть, но в следующих трех аспектах все еще необходимо предпринять усилия. Одним из них является уменьшение потери связи с оптическим волокном. Основная проблема оптического усилителя полупроводника заключается в том, что потеря связи с волокном велика. Чтобы повысить эффективность связи, в систему связи может быть добавлена линза, чтобы минимизировать потерю отражения, улучшить симметрию луча и достичь высокоэффективной связи. Второе - снизить чувствительность поляризации полупроводниковых оптических усилителей. Характеристика поляризации в основном относится к чувствительности поляризации падающего света. Если полупроводник оптический усилитель не является специально обработанным, эффективная пропускная способность усиления будет уменьшена. Квантовая скважина может эффективно улучшить стабильность полупроводниковых оптических усилителей. Можно изучить простую и превосходную структуру квантовой скважины, чтобы снизить чувствительность поляризации полупроводниковых оптических усилителей. Третий - оптимизация интегрированного процесса. В настоящее время интеграция оптических усилителей полупроводниковых оптических усилителей и лазеров слишком сложна и громоздка в технической обработке, что приводит к большой потере при передаче оптического сигнала и потерь в установке устройства, и стоимость слишком высока. Поэтому мы должны попытаться оптимизировать структуру интегрированных устройств и повысить точность устройств.
В области технологий оптической коммуникации технология оптического усиления является одной из технологий поддержки, а технология оптического усилителя полупроводниковых усилителей быстро развивается. В настоящее время значительно улучшилась производительность оптических усилителей полупроводника, особенно при разработке оптических технологий нового поколения, таких как мультиплексирование дивизии длины волны или режимы оптического переключения. Благодаря разработке информационной отрасли, будет введена технология оптического усиления, подходящую для различных полос и различных приложений, а разработка и исследования новых технологий неизбежно будут развиваться и процветать.
Время публикации: 25-2025 февраля