Vylepšený polovodičový optický zosilňovač

Vylepšenépolovodičový optický zosilňovač

Vylepšený polovodičový optický zosilňovač je vylepšenou verziou polovodičového optického zosilňovača (Optický zosilňovač SOA). Ide o zosilňovač, ktorý využíva polovodiče ako zosilňovacie médium. Jeho štruktúra je podobná štruktúre Fabry-Pero laserovej diódy, ale zvyčajne je čelná plocha potiahnutá antireflexnou vrstvou. Najnovší dizajn obsahuje antireflexné vrstvy, ako aj šikmé vlnovody a oblasti okien, ktoré môžu znížiť odrazivosť čelnej plochy pod 0,001 %. Vysoko výkonné vylepšené optické zosilňovače sú obzvlášť užitočné pri zosilňovaní (optických) signálov, pretože existuje vážne riziko straty signálu počas prenosu na dlhé vzdialenosti. Keďže optický signál je priamo zosilňovaný, tradičný spôsob jeho premeny na elektrický signál sa predtým stáva nadbytočným. Preto sa použitie...SOAvýrazne zlepšuje účinnosť prenosu. Táto technológia sa zvyčajne používa na delenie výkonu a kompenzáciu strát v sieťach WDM.

Aplikačné scenáre

V optických komunikačných systémoch sa polovodičové optické zosilňovače (SOA) môžu používať v rôznych aplikačných oblastiach na zlepšenie výkonu a prenosovej vzdialenosti komunikačného systému. Nasledujú niektoré bežné aplikácie použitia zosilňovača SOA v optických komunikačných systémoch:

Predzosilňovač: SOAoptický zosilňovačMôže sa použiť ako predzosilňovač na optickom prijímacom konci v diaľkových komunikačných systémoch s optickými vláknami presahujúcimi 100 kilometrov, čím sa zosilní alebo zvýši sila výstupného signálu v diaľkových optických komunikačných systémoch, čím sa kompenzuje nedostatočná prenosová vzdialenosť spôsobená slabým výstupom malých signálov. Okrem toho sa SOA môže použiť aj na implementáciu technológie regenerácie signálu optickej siete v optických komunikačných systémoch.

Regenerácia výlučne optického signálu: V optických sieťach sa s rastúcou prenosovou vzdialenosťou optické signály zhoršujú v dôsledku útlmu, disperzie, šumu, časového chvenia a presluchov atď. Preto je pri prenose na dlhé vzdialenosti potrebné kompenzovať zhoršené optické signály, aby sa zabezpečila presnosť prenášaných informácií. Regenerácia výlučne optického signálu sa vzťahuje na opätovné zosilnenie, pretvarovanie a prečasovanie. Ďalšie zosilnenie je možné dosiahnuť optickými zosilňovačmi, ako sú polovodičové optické zosilňovače, EDFA a Ramanove zosilňovače (RFA).

V systémoch snímania optických vlákien, polovodičové optické zosilňovače (SOA zosilňovač) sa dá použiť na zosilnenie optických signálov, čím sa zvyšuje citlivosť a presnosť senzorov. Nasledujú niektoré bežné aplikácie použitia SOA v systémoch snímania optických vlákien:

Meranie napätia optického vlákna: Upevnite optické vlákno na objekt, ktorého napätie je potrebné merať. Keď je objekt vystavený napätiu, zmena napätia spôsobí miernu zmenu dĺžky optického vlákna, čím sa zmení vlnová dĺžka alebo načasovanie optického signálu do PD senzora. Zosilňovač SOA môže dosiahnuť vyšší snímací výkon zosilnením a spracovaním optického signálu.

Meranie tlaku optickými vláknami: Kombináciou optických vlákien s materiálmi citlivými na tlak sa pri vystavení objektu tlaku zmenia optické straty v optickom vlákne. SOA sa môže použiť na zosilnenie tohto slabého optického signálu a dosiahnutie vysoko citlivého merania tlaku.

Polovodičový optický zosilňovač SOA je kľúčovým zariadením v oblasti optickej komunikácie a snímania optických vlákien. Zosilnením a spracovaním optických signálov zvyšuje výkon systému a citlivosť snímania. Tieto aplikácie sú kľúčové pre dosiahnutie vysokorýchlostnej, stabilnej a spoľahlivej optickej komunikácie, ako aj pre presné a efektívne snímanie optických vlákien.