ເຄື່ອງຂະຫຍາຍແສງ semiconductor optical ບັນລຸການຂະຫຍາຍສຽງແນວໃດ?

ແນວໃດເຄື່ອງຂະຫຍາຍແສງ semiconductorບັນລຸການຂະຫຍາຍ?

ຫຼັງຈາກການມາເຖິງຂອງຍຸກຂອງການສື່ສານເສັ້ນໄຍ optical ຄວາມອາດສາມາດຂະຫນາດໃຫຍ່, ເຕັກໂນໂລຊີຂະຫຍາຍ optical ໄດ້ພັດທະນາຢ່າງໄວວາ.ເຄື່ອງຂະຫຍາຍສຽງຂະຫຍາຍສັນຍານ optical input ໂດຍອີງໃສ່ລັງສີກະຕຸ້ນຫຼືກະແຈກກະຈາຍກະຕຸ້ນ. ອີງຕາມຫຼັກການການເຮັດວຽກ, ເຄື່ອງຂະຫຍາຍແສງສາມາດແບ່ງອອກເປັນເຄື່ອງຂະຫຍາຍແສງ semiconductor (SOA) ແລະເຄື່ອງຂະຫຍາຍສາຍໃຍແສງ. ໃນບັນດາພວກເຂົາ,ເຄື່ອງຂະຫຍາຍແສງ semiconductorຖືກ ນຳ ໃຊ້ຢ່າງກວ້າງຂວາງໃນການສື່ສານທາງ optical ໂດຍຄວາມໄດ້ປຽບຂອງແຖບຮັບກວ້າງ, ການເຊື່ອມໂຍງທີ່ດີແລະລະດັບຄວາມຍາວຂອງຄື້ນກວ້າງ. ພວກເຂົາເຈົ້າແມ່ນປະກອບດ້ວຍພາກພື້ນທີ່ມີການເຄື່ອນໄຫວແລະຕົວຕັ້ງຕົວຕີ, ແລະພາກພື້ນທີ່ມີການເຄື່ອນໄຫວແມ່ນພາກພື້ນທີ່ໄດ້ຮັບ. ເມື່ອສັນຍານແສງສະຫວ່າງຜ່ານພາກພື້ນທີ່ມີການເຄື່ອນໄຫວ, ມັນເຮັດໃຫ້ເອເລັກໂຕຣນິກສູນເສຍພະລັງງານແລະກັບຄືນສູ່ສະພາບດິນໃນຮູບແບບຂອງໂຟຕອນ, ເຊິ່ງມີຄວາມຍາວຄື່ນເທົ່າກັບສັນຍານແສງສະຫວ່າງ, ດັ່ງນັ້ນການຂະຫຍາຍສັນຍານແສງສະຫວ່າງ. ເຄື່ອງຂະຫຍາຍແສງ semiconductor ປ່ຽນຕົວບັນຈຸ semiconductor ເຂົ້າໄປໃນ particle ປີ້ນກັບກັນໂດຍກະແສການຂັບລົດ, ຂະຫຍາຍຄວາມກວ້າງຂອງແສງເມັດທີ່ສີດ, ແລະຮັກສາຄຸນລັກສະນະທາງກາຍະພາບພື້ນຖານຂອງແສງສະຫວ່າງເມັດທີ່ສີດເຊັ່ນ: polarization, ຄວາມກວ້າງຂອງເສັ້ນແລະຄວາມຖີ່. ດ້ວຍການເພີ່ມຂຶ້ນຂອງປະຈຸບັນເຮັດວຽກ, ພະລັງງານ optical ຜົນຜະລິດຍັງເພີ່ມຂຶ້ນໃນການພົວພັນທີ່ເປັນປະໂຫຍດສະເພາະໃດຫນຶ່ງ.

ແຕ່ການຂະຫຍາຍຕົວນີ້ແມ່ນບໍ່ມີຂອບເຂດຈໍາກັດ, ເພາະວ່າເຄື່ອງຂະຫຍາຍແສງ semiconductor ມີປະກົດການອີ່ມຕົວເພີ່ມຂຶ້ນ. ປະກົດການດັ່ງກ່າວສະແດງໃຫ້ເຫັນວ່າໃນເວລາທີ່ພະລັງງານ optical ຂາເຂົ້າຄົງທີ່, ການເພີ່ມຂຶ້ນຂອງຄວາມເຂັ້ມຂົ້ນຂອງສາຍສົ່ງແມ່ນເພີ່ມຂຶ້ນ, ແຕ່ເມື່ອຄວາມເຂັ້ມຂົ້ນຂອງຜູ້ໃຫ້ບໍລິການ injected ມີຂະຫນາດໃຫຍ່ເກີນໄປ, ການເພີ່ມຂຶ້ນຂອງຈະອີ່ມຕົວຫຼືແມ້ກະທັ້ງຫຼຸດລົງ. ໃນເວລາທີ່ຄວາມເຂັ້ມຂົ້ນຂອງສາຍສົ່ງແມ່ນຄົງທີ່, ພະລັງງານຜົນຜະລິດເພີ່ມຂຶ້ນກັບການເພີ່ມພະລັງງານຂອງ input, ແຕ່ໃນເວລາທີ່ພະລັງງານ optical input ມີຂະຫນາດໃຫຍ່ເກີນໄປ, ອັດຕາການບໍລິໂພກຂອງ carrier ທີ່ເກີດຈາກ radiation ຕື່ນເຕັ້ນມີຂະຫນາດໃຫຍ່ເກີນໄປ, ເຮັດໃຫ້ໄດ້ຮັບຄວາມອີ່ມຕົວຫຼືຫຼຸດລົງ. ເຫດຜົນສໍາລັບການອີ່ມຕົວຂອງປະກົດການໄດ້ຮັບແມ່ນປະຕິສໍາພັນລະຫວ່າງເອເລັກໂຕຣນິກແລະ photons ໃນອຸປະກອນການພາກພື້ນການເຄື່ອນໄຫວ. ບໍ່ວ່າຈະເປັນໂຟຕອນທີ່ຜະລິດຢູ່ໃນຂະຫນາດກາງທີ່ໄດ້ຮັບຫຼື photons ພາຍນອກ, ອັດຕາທີ່ radiation ກະຕຸ້ນບໍລິໂພກ carriers ແມ່ນກ່ຽວຂ້ອງກັບອັດຕາທີ່ carriers replenish ກັບລະດັບພະລັງງານທີ່ສອດຄ້ອງກັນໃນເວລາ. ນອກເຫນືອໄປຈາກລັງສີທີ່ກະຕຸ້ນ, ອັດຕາຜູ້ຂົນສົ່ງທີ່ບໍລິໂພກໂດຍປັດໃຈອື່ນໆກໍ່ມີການປ່ຽນແປງ, ເຊິ່ງສົ່ງຜົນກະທົບຕໍ່ການອີ່ມຕົວ.

ເນື່ອງຈາກຫນ້າທີ່ທີ່ສໍາຄັນທີ່ສຸດຂອງເຄື່ອງຂະຫຍາຍສຽງແບບ semiconductor ແມ່ນການຂະຫຍາຍເສັ້ນ, ສ່ວນໃຫຍ່ແມ່ນເພື່ອບັນລຸການຂະຫຍາຍ, ມັນສາມາດຖືກນໍາໃຊ້ເປັນເຄື່ອງຂະຫຍາຍສຽງ, ເຄື່ອງຂະຫຍາຍສາຍແລະ preamplifiers ໃນລະບົບການສື່ສານ. ໃນຕອນທ້າຍຂອງການສົ່ງສັນຍານ, ເຄື່ອງຂະຫຍາຍແສງ semiconductor optical ຖືກນໍາໃຊ້ເປັນເຄື່ອງຂະຫຍາຍສຽງເພື່ອເພີ່ມກໍາລັງຜົນຜະລິດຢູ່ປາຍສົ່ງຂອງລະບົບ, ເຊິ່ງສາມາດເພີ່ມໄລຍະຫ່າງຂອງລໍາຕົ້ນຂອງລະບົບໄດ້ຢ່າງຫຼວງຫຼາຍ. ໃນສາຍສົ່ງ, ເຄື່ອງຂະຫຍາຍແສງ semiconductor optical ສາມາດຖືກນໍາໃຊ້ເປັນເຄື່ອງຂະຫຍາຍສຽງ relay ເສັ້ນ, ດັ່ງນັ້ນໄລຍະຫ່າງ regenerative ສາຍສົ່ງສາມາດຂະຫຍາຍໄດ້ອີກເທື່ອຫນຶ່ງໂດຍການກ້າວກະໂດດແລະຂອບເຂດ. ໃນຕອນທ້າຍຂອງການຮັບ, ເຄື່ອງຂະຫຍາຍແສງ semiconductor ສາມາດນໍາໃຊ້ເປັນ preamplifier, ເຊິ່ງສາມາດປັບປຸງຄວາມອ່ອນໄຫວຂອງຕົວຮັບໄດ້ຢ່າງຫຼວງຫຼາຍ. ຄຸນລັກສະນະການອີ່ມຕົວຂອງເຄື່ອງຂະຫຍາຍແສງ semiconductor optical ຈະເຮັດໃຫ້ການເພີ່ມຂຶ້ນຂອງບິດທີ່ກ່ຽວຂ້ອງກັບລໍາດັບບິດທີ່ຜ່ານມາ. ຜົນກະທົບຮູບແບບລະຫວ່າງຊ່ອງຂະຫນາດນ້ອຍຍັງສາມາດເອີ້ນວ່າຜົນກະທົບ modulation ຂ້າມ. ເຕັກນິກນີ້ໃຊ້ສະຖິຕິສະເລ່ຍຂອງຜົນກະທົບ modulation ຂ້າມລະຫວ່າງຫຼາຍຊ່ອງທາງແລະແນະນໍາຄື້ນຢ່າງຕໍ່ເນື່ອງທີ່ມີຄວາມຫນາແຫນ້ນຂະຫນາດກາງໃນຂະບວນການເພື່ອຮັກສາ beam, ດັ່ງນັ້ນການບີບອັດການເພີ່ມຂຶ້ນຂອງເຄື່ອງຂະຫຍາຍສຽງ. ຫຼັງຈາກນັ້ນ, ຜົນກະທົບ modulation ຂ້າມລະຫວ່າງຊ່ອງທາງແມ່ນຫຼຸດລົງ.

ເຄື່ອງຂະຫຍາຍສັນຍານ optical semiconductor ມີໂຄງສ້າງທີ່ງ່າຍດາຍ, ປະສົມປະສານໄດ້ງ່າຍ, ແລະສາມາດຂະຫຍາຍສັນຍານ optical ຂອງ wavelengths ທີ່ແຕກຕ່າງກັນ, ແລະຖືກນໍາໃຊ້ຢ່າງກວ້າງຂວາງໃນການປະສົມປະສານຂອງ lasers ປະເພດຕ່າງໆ. ໃນປັດຈຸບັນ, ເທກໂນໂລຍີການລວມຕົວຂອງເລເຊີໂດຍອີງໃສ່ເຄື່ອງຂະຫຍາຍແສງ semiconductor ຍັງສືບຕໍ່ເປັນຜູ້ໃຫຍ່, ແຕ່ຄວາມພະຍາຍາມຍັງຕ້ອງເຮັດໃນສາມດ້ານຕໍ່ໄປນີ້. ອັນຫນຶ່ງແມ່ນເພື່ອຫຼຸດຜ່ອນການສູນເສຍການ coupling ກັບເສັ້ນໄຍ optical ໄດ້. ບັນຫາຕົ້ນຕໍຂອງເຄື່ອງຂະຫຍາຍແສງ semiconductor ແມ່ນວ່າການສູນເສຍການ coupling ກັບເສັ້ນໄຍແມ່ນຂະຫນາດໃຫຍ່. ເພື່ອປັບປຸງປະສິດຕິພາບການເຊື່ອມ, ສາມາດເພີ່ມເລນໃສ່ລະບົບການຈັບຄູ່ເພື່ອຫຼຸດຜ່ອນການສູນເສຍການສະທ້ອນ, ປັບປຸງຄວາມສົມມາດຂອງລໍາແສງ, ແລະບັນລຸການເຊື່ອມໂລຫະທີ່ມີປະສິດທິພາບສູງ. ອັນທີສອງແມ່ນການຫຼຸດຜ່ອນຄວາມອ່ອນໄຫວຂອງຂົ້ວຂອງເຄື່ອງຂະຫຍາຍແສງ semiconductor. ລັກສະນະ Polarization ສ່ວນໃຫຍ່ແມ່ນຫມາຍເຖິງຄວາມອ່ອນໄຫວຂອງຂົ້ວຂອງແສງສະຫວ່າງທີ່ເກີດເຫດ. ຖ້າເຄື່ອງຂະຫຍາຍແສງ semiconductor ບໍ່ໄດ້ຖືກປຸງແຕ່ງເປັນພິເສດ, bandwidth ທີ່ມີປະສິດທິພາບຂອງການໄດ້ຮັບຈະຫຼຸດລົງ. ໂຄງສ້າງທີ່ດີ Quantum ສາມາດປັບປຸງຄວາມຫມັ້ນຄົງຂອງເຄື່ອງຂະຫຍາຍແສງ semiconductor ຢ່າງມີປະສິດທິຜົນ. ມັນເປັນໄປໄດ້ທີ່ຈະສຶກສາໂຄງສ້າງ quantum ດີທີ່ງ່າຍດາຍແລະດີກວ່າເພື່ອຫຼຸດຜ່ອນຄວາມອ່ອນໄຫວຂອງ polarization ຂອງເຄື່ອງຂະຫຍາຍແສງ semiconductor. ອັນທີສາມແມ່ນການເພີ່ມປະສິດທິພາບຂອງຂະບວນການປະສົມປະສານ. ໃນປັດຈຸບັນ, ການປະສົມປະສານຂອງ amplifiers optical semiconductor ແລະ lasers ແມ່ນສັບສົນເກີນໄປແລະຫຍຸ້ງຍາກໃນການປຸງແຕ່ງດ້ານວິຊາການ, ເຮັດໃຫ້ເກີດການສູນເສຍຂະຫນາດໃຫຍ່ໃນການສົ່ງສັນຍານ optical ແລະການສູນເສຍການແຊກອຸປະກອນ, ແລະຄ່າໃຊ້ຈ່າຍແມ່ນສູງເກີນໄປ. ດັ່ງນັ້ນ, ພວກເຮົາຄວນພະຍາຍາມເພີ່ມປະສິດທິພາບໂຄງສ້າງຂອງອຸປະກອນປະສົມປະສານແລະປັບປຸງຄວາມແມ່ນຍໍາຂອງອຸປະກອນ.

ໃນເຕັກໂນໂລຊີການສື່ສານ optical, ເຕັກໂນໂລຊີຂະຫຍາຍ optical ແມ່ນຫນຶ່ງໃນເຕັກໂນໂລຊີສະຫນັບສະຫນູນ, ແລະເຕັກໂນໂລຊີ semiconductor optical amplifier ກໍາລັງພັດທະນາຢ່າງໄວວາ. ໃນປັດຈຸບັນ, ປະສິດທິພາບຂອງເຄື່ອງຂະຫຍາຍແສງ semiconductor ໄດ້ຮັບການປັບປຸງຢ່າງຫຼວງຫຼາຍ, ໂດຍສະເພາະໃນການພັດທະນາເຕັກໂນໂລຊີ optical ການຜະລິດໃຫມ່ເຊັ່ນ: multiplexing division division wavelength ຫຼື optical switching modes. ກັບການພັດທະນາຂອງອຸດສາຫະກໍາຂໍ້ມູນຂ່າວສານ, ເຕັກໂນໂລຊີຂະຫຍາຍ optical ທີ່ເຫມາະສົມສໍາລັບແຖບທີ່ແຕກຕ່າງກັນແລະຄໍາຮ້ອງສະຫມັກທີ່ແຕກຕ່າງກັນຈະໄດ້ຮັບການນໍາສະເຫນີ, ແລະການພັດທະນາແລະການຄົ້ນຄວ້າຂອງເຕັກໂນໂລຊີໃຫມ່ inevitably ຈະເຮັດໃຫ້ເຕັກໂນໂລຊີເຄື່ອງຂະຫຍາຍ optical semiconductor ສືບຕໍ່ພັດທະນາແລະຈະເລີນຮຸ່ງເຮືອງ.