Unsa ang usa ka semiconductor optical amplifier

Unsa ang asemiconductor optical amplifier

Ang usa ka semiconductor optical amplifier usa ka tipo sa optical amplifier nga naggamit sa usa ka medium nga nakuha sa semiconductor. Kini susama sa usa ka laser diode, diin ang salamin sa ubos nga tumoy gipulihan sa usa ka semi-reflective coating. Ang signal nga kahayag gipasa pinaagi sa usa ka semiconductor single-mode waveguide. Ang transverse nga dimensyon sa waveguide mao ang 1-2 micrometers ug ang gitas-on niini anaa sa han-ay sa 0.5-2mm. Ang waveguide mode adunay usa ka mahinungdanon nga pagsapaw sa aktibo (pagpadako) nga rehiyon, nga gibomba sa kasamtangan. Ang gi-injected nga kasamtangan nagmugna og usa ka konsentrasyon sa carrier sa conduction band, nga nagtugot sa optical transition sa conduction band ngadto sa valence band. Ang peak gain mahitabo kung ang enerhiya sa photon mas gamay kaysa sa kusog sa bandgap. Ang SOA optical amplifier kasagarang gigamit sa mga sistema sa telekomunikasyon sa porma sa mga pigtails, nga adunay operating wavelength sa palibot sa 1300nm o 1500nm, nga naghatag og gibana-bana nga 30dB nga ganansya.

AngSOA semiconductor optical amplifierusa ka PN junction device nga adunay strain quantum well structure. Ang external forward bias nagbaliskad sa gidaghanon sa dielectric nga mga partikulo. Pagkahuman sa pagsulod sa gawas nga kahayag sa eksaytasyon, namugna ang stimulated radiation, nga nakab-ot ang pagpadako sa mga optical signal. Ang tanan sa ibabaw sa tulo ka mga proseso sa pagbalhin sa enerhiya anaa saSOA optical amplifier. Ang pagpadako sa optical signal gibase sa stimulated emission. Ang stimulated absorption ug stimulated emission nga mga proseso anaa sa dungan. Ang stimulated nga pagsuyup sa pump light mahimong magamit aron mapadali ang pagbawi sa mga carrier, ug sa samang higayon, ang electric pump makapadala sa mga electron sa taas nga lebel sa enerhiya (conduction band). Kung ang kusog nga radyasyon mapadako, kini maporma nga gipakusog nga kusog nga kasaba sa radyasyon. Ang SOA optical amplifier gibase sa semiconductor chips.

Ang mga semiconductor chips gilangkuban sa mga compound semiconductors, sama sa GaAs/AlGaAs, InP/AlGaAs, InP/InGaAsP ug InP/InAlGaAs, ug uban pa. Kini usab ang mga materyales sa paghimo sa semiconductor lasers. Ang disenyo sa waveguide sa SOA parehas o susama sa mga laser. Ang kalainan mao nga ang mga laser kinahanglan nga maghimo usa ka resonant cavity sa palibot sa gain medium aron makamugna ug mapadayon ang oscillation sa optical signal. Ang optical signal mapadako sa daghang beses sa lungag sa wala pa ma-output. SaSOA amplifier(Ang atong gihisgutan dinhi limitado sa mga nagbiyahe nga wave amplifier nga gigamit sa kadaghanan nga mga aplikasyon), ang kahayag kinahanglan lamang nga moagi sa gain medium kausa, ug ang atras nga pagpamalandong gamay ra. Ang SOA amplifier structure naglangkob sa tulo ka mga lugar: Area P, Area I (aktibo nga layer o node), ug Area N. Ang aktibong layer kasagaran gilangkuban sa quantum Wells, nga makapauswag sa photoelectric conversion efficiency ug makapakunhod sa threshold current.

Figure 1 Fiber laser nga adunay integrated SOA alang sa pagmugna og optical pulses

Gipadapat sa pagbalhin sa channel

Ang mga SOA kasagaran dili lamang magamit sa pagpadako: mahimo usab kini gamiton sa natad sa komunikasyon sa optical fiber, mga aplikasyon nga gibase sa mga nonlinear nga proseso sama sa saturation gain o cross-phase polarization, nga naggamit sa variation sa carrier concentration sa SOA optical amplifier aron makakuha og lain-laing mga refractive indeks. Kini nga mga epekto mahimong magamit sa pagbalhin sa channel (wavelength conversion), modulation format conversion, clock recovery, signal regeneration ug pattern recognition, ug uban pa sa wavelength division multiplexing systems.

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