Unsa ang usa ka semiconductor optical amplifier

Unsa ang usa kasemiconductor optical amplifier

Ang semiconductor optical amplifier usa ka klase sa optical amplifier nga naggamit og semiconductor gain medium. Kini susama sa laser diode, diin ang salamin sa ubos nga tumoy gipulihan og semi-reflective coating. Ang signal light gipasa pinaagi sa semiconductor single-mode waveguide. Ang transverse dimension sa waveguide kay 1-2 micrometers ug ang gitas-on niini naa sa order nga 0.5-2mm. Ang waveguide mode adunay dakong overlap sa active (amplification) region, nga gibomba sa current. Ang injected current makamugna og usa ka piho nga carrier concentration sa conduction band, nga nagtugot sa optical transition sa conduction band ngadto sa valence band. Ang peak gain mahitabo kung ang photon energy gamay nga mas dako kaysa sa bandgap energy. Ang SOA optical amplifier kasagarang gigamit sa mga sistema sa telekomunikasyon sa porma sa mga pigtail, nga adunay operating wavelength nga mga 1300nm o 1500nm, nga naghatag og gibana-bana nga 30dB nga gain.

AngSOA semiconductor optical amplifierusa ka PN junction device nga adunay strain quantum well structure. Ang external forward bias nagbaliktad sa gidaghanon sa dielectric particles. Human makasulod ang external excitation light, mamugna ang stimulated radiation, nga makab-ot ang amplification sa optical signals. Ang tanan nga tulo ka proseso sa pagbalhin sa enerhiya anaa saSOA nga optikal nga amplifierAng pagpadako sa mga optical signal gibase sa stimulated emission. Ang stimulated absorption ug stimulated emission nga mga proseso dungan nga naglungtad. Ang stimulated absorption sa pump light magamit aron mapadali ang pagbawi sa mga carrier, ug sa samang higayon, ang electric pump makapadala og mga electron ngadto sa taas nga lebel sa enerhiya (conduction band). Kung ang spontaneous radiation gipadako, kini moporma og amplified spontaneous radiation noise. Ang ‍SOA optical amplifier gibase sa semiconductor chips.

Ang mga semiconductor chip gilangkoban sa mga compound semiconductor, sama sa GaAs/AlGaAs, InP/AlGaAs, InP/InGaAsP ug InP/InAlGaAs, ug uban pa. Kini usab ang mga materyales sa paghimo og mga semiconductor laser. Ang disenyo sa waveguide sa SOA parehas o susama sa mga laser. Ang kalainan anaa sa mga laser nga kinahanglan nga magporma og resonant cavity palibot sa gain medium aron makamugna ug mapadayon ang oscillation sa optical signal. Ang optical signal padak-on sa makadaghang higayon sa cavity sa dili pa kini i-output. SaPang-amplifier sa SOA(ang atong gihisgutan dinhi limitado lamang sa mga traveling wave amplifier nga gigamit sa kadaghanang aplikasyon), ang kahayag kinahanglan lang nga moagi sa gain medium kausa, ug ang backward reflection gamay ra. Ang istruktura sa SOA amplifier gilangkoban sa tulo ka mga lugar: Area P, Area I (aktibong layer o node), ug Area N. Ang aktibo nga layer kasagaran gilangkoban sa quantum Wells, nga makapauswag sa photoelectric conversion efficiency ug makapamenos sa threshold current.

Hulagway 1 Fiber laser nga adunay integrated SOA para sa pagmugna og optical pulses

Gigamit sa pagbalhin sa channel

Ang mga SOA kasagaran dili lamang gigamit sa amplification: mahimo usab kini gamiton sa natad sa optical fiber communication, mga aplikasyon nga gibase sa mga nonlinear nga proseso sama sa saturation gain o cross-phase polarization, nga naggamit sa pagkalainlain sa konsentrasyon sa carrier sa SOA optical amplifier aron makakuha og lainlaing mga refractive indices. Kini nga mga epekto magamit sa channel transfer (wavelength conversion), modulation format conversion, clock recovery, signal regeneration ug pattern recognition, ug uban pa sa mga wavelength division multiplexing system.

Uban sa pag-uswag sa optoelectronic integrated circuit technology ug sa pagkunhod sa gasto sa paggama, ang mga natad sa aplikasyon sa SOA semiconductor optical amplifier isip mga basic amplifier, functional optical device ug subsystem components magpadayon sa pagpalapad.