के हो?अर्धचालक अप्टिकल एम्पलीफायर
अर्धचालक अप्टिकल एम्पलीफायर एक प्रकारको अप्टिकल एम्पलीफायर हो जसले अर्धचालक लाभ माध्यम प्रयोग गर्दछ। यो लेजर डायोड जस्तै हो, जसमा तल्लो छेउमा रहेको ऐनालाई अर्ध-प्रतिबिम्बित कोटिंगले प्रतिस्थापन गरिन्छ। सिग्नल लाइट अर्धचालक एकल-मोड वेभगाइड मार्फत प्रसारित हुन्छ। वेभगाइडको ट्रान्सभर्स आयाम १-२ माइक्रोमिटर छ र यसको लम्बाइ ०.५-२ मिमीको क्रममा छ। वेभगाइड मोडमा सक्रिय (एम्पलीफिकेशन) क्षेत्रसँग महत्त्वपूर्ण ओभरल्याप हुन्छ, जुन करेन्टद्वारा पम्प गरिन्छ। इन्जेक्टेड करेन्टले कन्डक्शन ब्यान्डमा निश्चित क्यारियर सांद्रता उत्पन्न गर्दछ, जसले कन्डक्शन ब्यान्डको भ्यालेन्स ब्यान्डमा अप्टिकल संक्रमणलाई अनुमति दिन्छ। शिखर लाभ तब हुन्छ जब फोटोन ऊर्जा ब्यान्डग्याप ऊर्जा भन्दा अलि बढी हुन्छ। SOA अप्टिकल एम्पलीफायर सामान्यतया दूरसञ्चार प्रणालीहरूमा पिगटेलको रूपमा प्रयोग गरिन्छ, जसको सञ्चालन तरंगदैर्ध्य १३००nm वा १५००nm वरिपरि हुन्छ, जसले लगभग ३०dB लाभ प्रदान गर्दछ।
दSOA अर्धचालक अप्टिकल एम्पलीफायरयो एक PN जंक्शन उपकरण हो जसमा स्ट्रेन क्वान्टम वेल संरचना हुन्छ। बाह्य अगाडिको पूर्वाग्रहले डाइइलेक्ट्रिक कणहरूको संख्यालाई उल्टाउँछ। बाह्य उत्तेजना प्रकाश प्रवेश गरेपछि, उत्तेजित विकिरण उत्पन्न हुन्छ, अप्टिकल संकेतहरूको प्रवर्धन प्राप्त गर्दछ। माथिका सबै तीन ऊर्जा स्थानान्तरण प्रक्रियाहरू अवस्थित छन्SOA अप्टिकल एम्पलीफायर। अप्टिकल सिग्नलहरूको प्रवर्धन उत्तेजित उत्सर्जनमा आधारित हुन्छ। उत्तेजित अवशोषण र उत्तेजित उत्सर्जन प्रक्रियाहरू एकैसाथ अवस्थित हुन्छन्। पम्प प्रकाशको उत्तेजित अवशोषण वाहकहरूको पुन: प्राप्तिलाई तीव्र बनाउन प्रयोग गर्न सकिन्छ, र एकै समयमा, विद्युतीय पम्पले इलेक्ट्रोनहरूलाई उच्च ऊर्जा स्तर (कन्डक्शन ब्यान्ड) मा पठाउन सक्छ। जब सहज विकिरण प्रवर्धन गरिन्छ, यसले प्रवर्धित सहज विकिरण आवाज बनाउँछ। SOA अप्टिकल एम्पलीफायर अर्धचालक चिप्समा आधारित छ।
अर्धचालक चिपहरू GaAs/AlGaAs, InP/AlGaAs, InP/InGaAsP र InP/InAlGaAs, आदि जस्ता यौगिक अर्धचालकहरू मिलेर बनेका हुन्छन्। यी अर्धचालक लेजरहरू बनाउनका लागि पनि सामग्री हुन्। SOA को वेभगाइड डिजाइन लेजरहरू जस्तै वा समान छ। भिन्नता यो हो कि लेजरहरूले अप्टिकल सिग्नलको दोलन उत्पन्न गर्न र कायम राख्न लाभ माध्यम वरिपरि अनुनाद गुहा बनाउन आवश्यक छ। अप्टिकल सिग्नल आउटपुट हुनु अघि गुहामा धेरै पटक प्रवर्द्धन गरिनेछ। माSOA एम्पलीफायर(हामी यहाँ छलफल गरिरहेका कुराहरू धेरैजसो अनुप्रयोगहरूमा प्रयोग हुने यात्रा तरंग एम्पलीफायरहरूमा सीमित छन्), प्रकाशलाई केवल एक पटक लाभ माध्यमबाट जान आवश्यक छ, र पछाडिको परावर्तन न्यूनतम छ। SOA एम्पलीफायर संरचनामा तीन क्षेत्रहरू हुन्छन्: क्षेत्र P, क्षेत्र I (सक्रिय तह वा नोड), र क्षेत्र N। सक्रिय तह सामान्यतया क्वान्टम वेल्सबाट बनेको हुन्छ, जसले फोटोइलेक्ट्रिक रूपान्तरण दक्षता सुधार गर्न र थ्रेसहोल्ड वर्तमान घटाउन सक्छ।
चित्र १ अप्टिकल पल्स उत्पादन गर्न एकीकृत SOA सहितको फाइबर लेजर
च्यानल स्थानान्तरणमा लागू गरियो
SOA हरू सामान्यतया प्रवर्धनमा मात्र लागू हुँदैनन्: तिनीहरू अप्टिकल फाइबर सञ्चारको क्षेत्रमा पनि प्रयोग गर्न सकिन्छ, संतृप्ति लाभ वा क्रस-फेज ध्रुवीकरण जस्ता गैर-रेखीय प्रक्रियाहरूमा आधारित अनुप्रयोगहरू, जसले SOA अप्टिकल एम्पलीफायरमा वाहक एकाग्रताको भिन्नतालाई फरक अपवर्तक सूचकांकहरू प्राप्त गर्न प्रयोग गर्दछ। यी प्रभावहरू तरंगदैर्ध्य विभाजन मल्टिप्लेक्सिङ प्रणालीहरूमा च्यानल स्थानान्तरण (तरंगदैर्ध्य रूपान्तरण), मोड्युलेसन ढाँचा रूपान्तरण, घडी रिकभरी, सिग्नल पुनर्जनन र ढाँचा पहिचान, आदिमा लागू गर्न सकिन्छ।
अप्टोइलेक्ट्रोनिक एकीकृत सर्किट प्रविधिको प्रगति र उत्पादन लागतमा कमीसँगै, आधारभूत एम्पलीफायर, कार्यात्मक अप्टिकल उपकरणहरू र उपप्रणाली घटकहरूको रूपमा SOA अर्धचालक अप्टिकल एम्पलीफायरको अनुप्रयोग क्षेत्रहरू विस्तार हुँदै जानेछन्।
पोस्ट समय: जुन-२३-२०२५