Wat is 'nhalfgeleier optiese versterker
'n Halfgeleier optiese versterker is 'n tipe optiese versterker wat 'n halfgeleierversterkingsmedium gebruik. Dit is soortgelyk aan 'n laserdiode, waarin die spieël aan die onderste punt vervang word met 'n semi-reflektiewe laag. Die seinlig word deur 'n halfgeleier enkelmodus golfgeleier oorgedra. Die transversale afmeting van die golfgeleier is 1-2 mikrometer en die lengte daarvan is in die orde van 0.5-2 mm. Die golfgeleiermodus het 'n beduidende oorvleueling met die aktiewe (versterking) gebied, wat deur die stroom gepomp word. Die ingespuite stroom genereer 'n sekere draerkonsentrasie in die geleidingsband, wat die optiese oorgang van die geleidingsband na die valensband moontlik maak. Die piekwins vind plaas wanneer die fotonenergie effens groter is as die bandgapingsenergie. SOA optiese versterker word tipies in telekommunikasiestelsels gebruik in die vorm van pigtails, met 'n bedryfsgolflengte van ongeveer 1300 nm of 1500 nm, wat ongeveer 30 dB wins bied.
DieSOA halfgeleier optiese versterkeris 'n PN-voegvlaktoestel met 'n spanningskwantumputstruktuur. Die eksterne voorwaartse voorspanning keer die aantal diëlektriese deeltjies om. Nadat die eksterne opwekkingslig binnekom, word gestimuleerde straling gegenereer, wat die versterking van optiese seine bewerkstellig. Al die bogenoemde drie energie-oordragprosesse bestaan inSOA optiese versterkerDie versterking van optiese seine is gebaseer op gestimuleerde emissie. Die gestimuleerde absorpsie- en gestimuleerde emissieprosesse vind gelyktydig plaas. Die gestimuleerde absorpsie van die pomplig kan gebruik word om die herstel van draers te versnel, en terselfdertyd kan die elektriese pomp elektrone na 'n hoë energievlak (geleidingsband) stuur. Wanneer spontane straling versterk word, sal dit versterkte spontane stralingsgeraas vorm. SOA optiese versterker is gebaseer op halfgeleierskyfies.
Halfgeleierskyfies bestaan uit saamgestelde halfgeleiers, soos GaAs/AlGaAs, InP/AlGaAs, InP/InGaAsP en InP/InAlGaAs, ens. Dit is ook die materiale vir die maak van halfgeleierlasers. Die golfgeleierontwerp van SOA is dieselfde as of soortgelyk aan dié van lasers. Die verskil lê daarin dat lasers 'n resonante holte rondom die versterkingsmedium moet vorm om die ossillasie van die optiese sein te genereer en te handhaaf. Die optiese sein sal verskeie kere in die holte versterk word voordat dit uitgevoer word. InSOA-versterker(wat ons hier bespreek, is beperk tot die bewegende golfversterkers wat in die meeste toepassings gebruik word), lig hoef slegs een keer deur die versterkingsmedium te beweeg, en die terugwaartse weerkaatsing is minimaal. Die SOA-versterkerstruktuur bestaan uit drie areas: Area P, Area I (aktiewe laag of knoop), en Area N. Die aktiewe laag bestaan gewoonlik uit kwantumputte, wat die fotoëlektriese omskakelingsdoeltreffendheid kan verbeter en die drempelstroom kan verminder.
Figuur 1 Veselaser met geïntegreerde SOA vir die opwekking van optiese pulse
Toegepas op kanaaloordrag
SOA's word gewoonlik nie net op versterking toegepas nie: hulle kan ook gebruik word in die veld van optiese veselkommunikasie, toepassings gebaseer op nie-lineêre prosesse soos versadigingswins of kruisfasepolarisasie, wat die variasie van draerkonsentrasie in SOA optiese versterker gebruik om verskillende brekingsindekse te verkry. Hierdie effekte kan toegepas word op kanaaloordrag (golflengte-omskakeling), modulasieformaat-omskakeling, klokherwinning, seinregenerasie en patroonherkenning, ens. in golflengtedelingsmultiplekseringstelsels.
Met die vooruitgang van opto-elektroniese geïntegreerde stroombaantegnologie en die vermindering van vervaardigingskoste, sal die toepassingsvelde van SOA-halfgeleier-optiese versterkers as basiese versterkers, funksionele optiese toestelle en substelselkomponente voortgaan om uit te brei.
Plasingstyd: 23 Junie 2025