Ulepszony wzmacniacz optyczny półprzewodnikowy

Wzmocnionywzmacniacz optyczny półprzewodnikowy

Ulepszony wzmacniacz optyczny półprzewodnikowy jest ulepszoną wersją wzmacniacza optycznego półprzewodnikowego (Wzmacniacz optyczny SOA). Jest to wzmacniacz wykorzystujący półprzewodniki do zapewnienia ośrodka wzmocnienia. Jego struktura jest podobna do struktury diody laserowej Fabry'ego-Pero, ale zazwyczaj powierzchnia czołowa jest pokryta warstwą antyrefleksyjną. Najnowsza konstrukcja obejmuje warstwy antyrefleksyjne, a także nachylone falowody i obszary okienkowe, które mogą zmniejszyć współczynnik odbicia powierzchni czołowej do wartości poniżej 0,001%. Wysokowydajne wzmacniacze optyczne o ulepszonej wydajności są szczególnie przydatne przy wzmacnianiu sygnałów (optycznych), ponieważ istnieje poważne ryzyko utraty sygnału podczas transmisji na duże odległości. Ponieważ sygnał optyczny jest wzmacniany bezpośrednio, tradycyjny sposób jego wcześniejszej konwersji na sygnał elektryczny staje się zbędny. Dlatego też zastosowanieSOAZnacznie poprawia wydajność transmisji. Technologia ta jest zazwyczaj wykorzystywana do podziału mocy i kompensacji strat w sieciach WDM.

Scenariusze zastosowań

W systemach komunikacji światłowodowej, wzmacniacze optyczne półprzewodnikowe (SOA) mogą być wykorzystywane w wielu obszarach zastosowań, aby zwiększyć wydajność i zasięg transmisji systemu komunikacyjnego. Poniżej przedstawiono kilka typowych zastosowań wzmacniaczy SOA w systemach komunikacji światłowodowej:

Przedwzmacniacz: SOAwzmacniacz optycznyMoże być stosowany jako przedwzmacniacz w odbiorniku optycznym w systemach komunikacji dalekosiężnej z włóknami światłowodowymi o długości przekraczającej 100 kilometrów, wzmacniając lub wzmacniając siłę sygnału wyjściowego w systemach komunikacji światłowodowej dalekosiężnej, kompensując w ten sposób niewystarczającą odległość transmisji spowodowaną słabym sygnałem wyjściowym o małej mocy. Ponadto, SOA może być również wykorzystywany do implementacji technologii regeneracji sygnału sieci optycznej w systemach komunikacji światłowodowej.

Całkowicie optyczna regeneracja sygnału: W sieciach optycznych, wraz ze wzrostem odległości transmisji, sygnały optyczne ulegają pogorszeniu z powodu tłumienia, dyspersji, szumu, jittera czasowego i przesłuchów itp. Dlatego w transmisji na duże odległości konieczna jest kompensacja pogorszenia sygnału optycznego, aby zapewnić dokładność przesyłanych informacji. Całkowicie optyczna regeneracja sygnału odnosi się do ponownego wzmocnienia, zmiany kształtu i zmiany taktowania. Dalsze wzmocnienie można osiągnąć za pomocą wzmacniaczy optycznych, takich jak półprzewodnikowe wzmacniacze optyczne, wzmacniacze EDFA i wzmacniacze Ramana (RFA).

W systemach czujników światłowodowych stosuje się półprzewodnikowe wzmacniacze optyczne (Wzmacniacz SOA) może być używany do wzmacniania sygnałów optycznych, zwiększając w ten sposób czułość i dokładność czujników. Poniżej przedstawiono kilka typowych zastosowań SOA w systemach czujników światłowodowych:

Pomiar odkształcenia światłowodu: Zamocuj światłowód na obiekcie, którego odkształcenie ma zostać zmierzone. Gdy obiekt zostanie poddany odkształceniu, zmiana odkształcenia spowoduje niewielką zmianę długości światłowodu, zmieniając tym samym długość fali lub czas sygnału optycznego do czujnika wyładowań niezupełnych (PD). Wzmacniacz SOA może osiągnąć wyższą wydajność wykrywania poprzez wzmocnienie i przetwarzanie sygnału optycznego.

Pomiar ciśnienia w światłowodzie: Połączenie światłowodów z materiałami wrażliwymi na nacisk powoduje, że pod wpływem nacisku obiekt ulega zmianie w stratach optycznych w światłowodzie. Technika SOA (Solution Attribution-Non-Alike) może być użyta do wzmocnienia tego słabego sygnału optycznego, co pozwala na uzyskanie pomiaru ciśnienia o wysokiej czułości.

Półprzewodnikowy wzmacniacz optyczny SOA jest kluczowym urządzeniem w dziedzinie komunikacji światłowodowej i czujników światłowodowych. Wzmacniając i przetwarzając sygnały optyczne, poprawia wydajność systemu i czułość wykrywania. Zastosowania te są kluczowe dla osiągnięcia szybkiej, stabilnej i niezawodnej komunikacji światłowodowej, a także precyzyjnego i wydajnego wykrywania światłowodowego.