Izboljšan polprevodniški optični ojačevalnik

Izboljšanopolprevodniški optični ojačevalnik

Izboljšan polprevodniški optični ojačevalnik je nadgrajena različica polprevodniškega optičnega ojačevalnika (Optični ojačevalnik SOA). Gre za ojačevalnik, ki za ojačevalni medij uporablja polprevodnike. Njegova struktura je podobna strukturi Fabry-Pero laserske diode, vendar je običajno čelna površina prevlečena z antirefleksno folijo. Najnovejša zasnova vključuje antirefleksne folije, pa tudi nagnjene valovode in okenska območja, ki lahko zmanjšajo odbojnost čelne površine pod 0,001 %. Visokozmogljivi izboljšani optični ojačevalniki so še posebej uporabni pri ojačanju (optičnih) signalov, saj obstaja resna nevarnost izgube signala med prenosom na dolge razdalje. Ker se optični signal neposredno ojača, postane tradicionalni način pretvorbe v električni signal prej odveč. Zato uporabaSOAznatno izboljša učinkovitost prenosa. Ta tehnologija se običajno uporablja za delitev moči in kompenzacijo izgub v omrežjih WDM.

Scenariji uporabe

V optičnih komunikacijskih sistemih se lahko polprevodniški optični ojačevalniki (SOA) uporabljajo na več področjih za izboljšanje zmogljivosti in prenosne razdalje komunikacijskega sistema. Sledi nekaj pogostih aplikacij uporabe ojačevalnika SOA v optičnih komunikacijskih sistemih:

Predojačevalnik: SOAoptični ojačevalnikse lahko uporablja kot predojačevalnik na optičnem sprejemnem koncu v komunikacijskih sistemih na dolge razdalje z optičnimi vlakni, daljšimi od 100 kilometrov, s čimer se poveča ali ojača moč izhodnega signala v komunikacijskih sistemih z optičnimi vlakni na dolge razdalje in s tem kompenzira nezadostna prenosna razdalja, ki jo povzroča šibek izhod majhnih signalov. Poleg tega se SOA lahko uporablja tudi za implementacijo tehnologije regeneracije signala optičnega omrežja v komunikacijskih sistemih z optičnimi vlakni.

Regeneracija izključno optičnega signala: V optičnih omrežjih se z naraščanjem prenosne razdalje optični signali zaradi slabljenja, disperzije, šuma, časovnega tresenja in presluha itd. slabšajo. Zato je pri prenosu na dolge razdalje potrebno kompenzirati poslabšane optične signale, da se zagotovi natančnost prenesenih informacij. Regeneracija izključno optičnega signala se nanaša na ponovno ojačanje, preoblikovanje in ponovno časovno usklajevanje. Nadaljnje ojačanje je mogoče doseči z optičnimi ojačevalniki, kot so polprevodniški optični ojačevalniki, EDFA in Ramanovi ojačevalniki (RFA).

V sistemih za zaznavanje optičnih vlaken, polprevodniški optični ojačevalniki (SOA ojačevalnik) se lahko uporablja za ojačanje optičnih signalov, s čimer se poveča občutljivost in natančnost senzorjev. Sledi nekaj pogostih aplikacij uporabe SOA v sistemih za zaznavanje z optičnimi vlakni:

Merjenje napetosti optičnih vlaken: Optično vlakno pritrdite na predmet, katerega napetost je treba izmeriti. Ko je predmet izpostavljen napetosti, bo sprememba napetosti povzročila rahlo spremembo dolžine optičnega vlakna, s čimer se bo spremenila valovna dolžina ali čas optičnega signala do senzorja PD. Ojačevalnik SOA lahko doseže višjo zmogljivost zaznavanja z ojačanjem in obdelavo optičnega signala.

Merjenje tlaka z optičnimi vlakni: Z združevanjem optičnih vlaken z materiali, občutljivimi na pritisk, se optične izgube v optičnem vlaknu spremenijo, ko je predmet izpostavljen tlaku. SOA se lahko uporabi za ojačanje tega šibkega optičnega signala za doseganje visoko občutljivega merjenja tlaka.

Polprevodniški optični ojačevalnik SOA je ključna naprava na področju optične komunikacije in zaznavanja optičnih vlaken. Z ojačanjem in obdelavo optičnih signalov izboljša delovanje sistema in občutljivost zaznavanja. Te aplikacije so ključne za doseganje hitre, stabilne in zanesljive optične komunikacije ter natančnega in učinkovitega zaznavanja optičnih vlaken.