ເຄື່ອງຂະຫຍາຍສຽງ optical ໃນພາກສະຫນາມຂອງການສື່ສານເສັ້ນໄຍ optical

ເຄື່ອງຂະຫຍາຍສຽງ optical ໃນພາກສະຫນາມຂອງການສື່ສານເສັ້ນໄຍ optical

An ເຄື່ອງຂະຫຍາຍສຽງ opticalເປັນອຸປະກອນທີ່ຂະຫຍາຍສັນຍານ optical. ໃນຂົງເຂດການສື່ສານໃຍແກ້ວນໍາແສງ, ມັນສ່ວນໃຫຍ່ແມ່ນມີບົດບາດດັ່ງຕໍ່ໄປນີ້: 1. ເສີມຂະຫຍາຍແລະຂະຫຍາຍພະລັງງານ optical. ໂດຍການວາງເຄື່ອງຂະຫຍາຍສຽງຢູ່ດ້ານຫນ້າຂອງເຄື່ອງສົ່ງ optical, ພະລັງງານ optical ທີ່ເຂົ້າໄປໃນເສັ້ນໄຍສາມາດເພີ່ມຂຶ້ນ. 2. ການຂະຫຍາຍ Relay ອອນໄລນ໌, ການທົດແທນ Repeaters ທີ່ມີຢູ່ແລ້ວໃນລະບົບການສື່ສານເສັ້ນໄຍ optical; 3. Preamplification: ກ່ອນທີ່ຈະ photodetector ໃນຕອນທ້າຍຂອງການຮັບ, ສັນຍານແສງສະຫວ່າງອ່ອນແມ່ນ pre-amplified ເພື່ອເພີ່ມຄວາມອ່ອນໄຫວຮັບ.

ໃນປັດຈຸບັນ, ເຄື່ອງຂະຫຍາຍສຽງ optical ໄດ້ຮັບຮອງເອົາໃນການສື່ສານເສັ້ນໄຍ Optical ສ່ວນໃຫຍ່ປະກອບມີປະເພດດັ່ງຕໍ່ໄປນີ້: 1. ເຄື່ອງຂະຫຍາຍແສງ semiconductor (SOA Optical amplifier)/ເຄື່ອງຂະຫຍາຍແສງເລເຊີເຊມິຄອນດັອດ (SLA Optical amplifier); (EDFA ເຄື່ອງຂະຫຍາຍສຽງ optical), ແລະອື່ນໆ 3. ເຄື່ອງຂະຫຍາຍສາຍໃຍທີ່ບໍ່ແມ່ນເສັ້ນ, ເຊັ່ນເຄື່ອງຂະຫຍາຍສາຍໄຟເບີ Raman, ແລະອື່ນໆ ຕໍ່ໄປນີ້ແມ່ນການແນະນໍາໂດຍຫຍໍ້ຕາມລໍາດັບ.

1.Semiconductor optical amplifiers: ພາຍໃຕ້ເງື່ອນໄຂຄໍາຮ້ອງສະຫມັກທີ່ແຕກຕ່າງກັນແລະມີການສະທ້ອນໃບຫນ້າທີ່ແຕກຕ່າງກັນ, lasers semiconductor ສາມາດຜະລິດປະເພດຕ່າງໆຂອງເຄື່ອງຂະຫຍາຍແສງ semiconductor. ຖ້າກະແສການຂັບຂີ່ຂອງເລເຊີ semiconductor ແມ່ນຕໍ່າກວ່າລະດັບຂອງມັນ, ນັ້ນແມ່ນ, ບໍ່ມີເລເຊີຖືກສ້າງ, ໃນເວລານີ້, ສັນຍານ optical ຈະຖືກປ້ອນໄປຫາປາຍຫນຶ່ງ. ຕາບໃດທີ່ຄວາມຖີ່ຂອງສັນຍານ optical ນີ້ຢູ່ໃກ້ກັບສູນກາງ spectral ຂອງ laser ໄດ້, ມັນຈະໄດ້ຮັບການຂະຫຍາຍອອກແລະຜົນຜະລິດຈາກທ້າຍອື່ນໆ. ປະເພດນີ້ເຄື່ອງຂະຫຍາຍແສງ semiconductorເອີ້ນວ່າເຄື່ອງຂະຫຍາຍແສງປະເພດ Fabry-Perrop (FP-SLA). ຖ້າເລເຊີແມ່ນມີຄວາມລໍາອຽງຢູ່ເຫນືອຂອບເຂດ, ສັນຍານ optical ຮູບແບບດຽວທີ່ອ່ອນແອຈາກປາຍຫນຶ່ງ, ຕາບໃດທີ່ຄວາມຖີ່ຂອງສັນຍານ optical ນີ້ຢູ່ໃນຂອບເຂດຂອງເລເຊີ multimode ນີ້, ສັນຍານ optical ຈະຖືກຂະຫຍາຍອອກແລະຖືກລັອກໃນໂຫມດທີ່ແນ່ນອນ. ເຄື່ອງຂະຫຍາຍສຽງປະເພດນີ້ເອີ້ນວ່າເຄື່ອງຂະຫຍາຍສຽງປະເພດ injaction-locked (IL-SLA). ຖ້າທັງສອງປາຍຂອງເລເຊີ semiconductor ໄດ້ຖືກເຄືອບກະຈົກຫຼື evaporated ກັບຊັ້ນຂອງຮູບເງົາຕ້ານການສະທ້ອນ, ເຮັດໃຫ້ການປ່ອຍອາຍພິດຂອງມັນມີຂະຫນາດນ້ອຍຫຼາຍແລະບໍ່ສາມາດປະກອບເປັນ Fabry-Perrow resonant ຢູ່ຕາມໂກນ, ເມື່ອສັນຍານ optical ຜ່ານຊັ້ນ waveguide ການເຄື່ອນໄຫວ, ມັນຈະຖືກຂະຫຍາຍອອກໃນຂະນະທີ່ເດີນທາງ. ດັ່ງນັ້ນ, ເຄື່ອງຂະຫຍາຍສຽງ optical ຊະນິດນີ້ຖືກເອີ້ນວ່າເຄື່ອງຂະຫຍາຍສຽງ optical wave ປະເພດ (TW-SLA), ແລະໂຄງສ້າງຂອງມັນຖືກສະແດງຢູ່ໃນຮູບຕໍ່ໄປນີ້. ເນື່ອງຈາກວ່າແບນວິດຂອງເຄື່ອງຂະຫຍາຍສຽງ optical ປະເພດຄື້ນການເດີນທາງແມ່ນສາມຄໍາສັ່ງທີ່ມີຂະຫນາດໃຫຍ່ກວ່າເຄື່ອງຂະຫຍາຍສຽງປະເພດ Fabry-Perot, ແລະແບນວິດ 3dB ຂອງມັນສາມາດບັນລຸ 10THz, ມັນສາມາດຂະຫຍາຍສັນຍານ optical ຂອງຄວາມຖີ່ຕ່າງໆແລະເປັນເຄື່ອງຂະຫຍາຍສຽງ optical ທີ່ມີທ່າແຮງສູງ.

2. ເຄື່ອງຂະຫຍາຍສາຍໄຍ-ໂດບ: ປະກອບດ້ວຍສາມສ່ວນ: ອັນທໍາອິດແມ່ນເສັ້ນໄຍ doped ທີ່ມີຄວາມຍາວຕັ້ງແຕ່ຫຼາຍແມັດເຖິງຫຼາຍສິບແມັດ. impurities ເຫຼົ່ານີ້ແມ່ນສ່ວນໃຫຍ່ແມ່ນ ions ໂລກທີ່ຫາຍາກ, ເຊິ່ງປະກອບເປັນອຸປະກອນການກະຕຸ້ນ laser; ອັນທີສອງແມ່ນແຫຼ່ງ pump laser, ເຊິ່ງສະຫນອງພະລັງງານຂອງ wavelengths ທີ່ເຫມາະສົມເພື່ອ excite the doped rare earth ions in order to achieve the amplification of light. ອັນທີສາມແມ່ນຕົວເຊື່ອມຕໍ່, ເຊິ່ງເຮັດໃຫ້ໄຟປັ໊ມແລະໄຟສັນຍານເພື່ອຄູ່ເຂົ້າໄປໃນອຸປະກອນການກະຕຸ້ນເສັ້ນໄຍ optical doped. ຫຼັກການເຮັດວຽກຂອງເຄື່ອງຂະຫຍາຍສຽງໃຍແມ່ນຄ້າຍຄືກັນກັບເລເຊີແຂງ. ມັນເຮັດໃຫ້ເກີດສະຖານະກະຈາຍເລກອະນຸພາກທີ່ປີ້ນກັບກັນພາຍໃນວັດສະດຸທີ່ເປີດໃຊ້ດ້ວຍເລເຊີ ແລະສ້າງລັງສີທີ່ກະຕຸ້ນ. ເພື່ອສ້າງລັດການແຜ່ກະຈາຍຈໍານວນອະນຸພາກທີ່ຫມັ້ນຄົງ, ຫຼາຍກວ່າສອງລະດັບພະລັງງານຄວນຈະມີສ່ວນຮ່ວມໃນການປ່ຽນແປງທາງ optical, ໂດຍທົ່ວໄປແລ້ວລະບົບສາມລະດັບແລະສີ່ລະດັບ, ມີການສະຫນອງພະລັງງານຢ່າງຕໍ່ເນື່ອງຈາກແຫຼ່ງປັ໊ມ. ເພື່ອໃຫ້ພະລັງງານມີປະສິດທິພາບ, ຄວາມຍາວຂອງຄື້ນຂອງ photon pump ຄວນສັ້ນກວ່າຂອງ photon laser, ນັ້ນແມ່ນ, ພະລັງງານຂອງ photon pump ຄວນຈະຫຼາຍກ່ວາຂອງ photon laser ໄດ້. ນອກຈາກນັ້ນ, ຢູ່ຕາມໂກນ resonant ປະກອບເປັນຄໍາຄຶດຄໍາເຫັນໃນທາງບວກ, ແລະດັ່ງນັ້ນເຄື່ອງຂະຫຍາຍສຽງເລເຊີສາມາດໄດ້ຮັບການສ້າງຕັ້ງຂຶ້ນ.

3. ເຄື່ອງຂະຫຍາຍເສັ້ນໄຍທີ່ບໍ່ແມ່ນເສັ້ນ: ທັງເຄື່ອງຂະຫຍາຍເສັ້ນໄຍທີ່ບໍ່ແມ່ນເສັ້ນ ແລະເຄື່ອງຂະຫຍາຍສາຍໄຟເບີ erbium ຕົກຢູ່ພາຍໃຕ້ປະເພດຂອງເຄື່ອງຂະຫຍາຍສາຍໃຍ. ຢ່າງໃດກໍຕາມ, ອະດີດນໍາໃຊ້ຜົນກະທົບທີ່ບໍ່ແມ່ນເສັ້ນຂອງເສັ້ນໄຍ quartz, ໃນຂະນະທີ່ສຸດທ້າຍໃຊ້ເສັ້ນໃຍ quartz erbium-doped ເພື່ອປະຕິບັດສື່ມວນຊົນທີ່ມີການເຄື່ອນໄຫວ. ເສັ້ນໄຍ optical quartz ທໍາມະດາຈະສ້າງຜົນກະທົບທີ່ບໍ່ແມ່ນເສັ້ນທີ່ເຂັ້ມແຂງພາຍໃຕ້ການປະຕິບັດຂອງແສງສະຫວ່າງ pump ທີ່ເຂັ້ມແຂງຂອງຄວາມຍາວຄື້ນທີ່ເຫມາະສົມ, ເຊັ່ນ: ກະແຈກກະຈາຍ Raman ກະຕຸ້ນ (SRS), ກະແຈກກະຈາຍ Brillouin ກະຕຸ້ນ (SBS), ແລະຜົນກະທົບປະສົມສີ່ຄື້ນ. ເມື່ອສັນຍານຖືກສົ່ງຜ່ານເສັ້ນໄຍ optical ພ້ອມກັບໄຟປັ໊ມ, ແສງສັນຍານສາມາດຂະຫຍາຍໄດ້. ດັ່ງນັ້ນ, ພວກເຂົາເຈົ້າປະກອບເປັນເຄື່ອງຂະຫຍາຍສຽງ Raman ເສັ້ນໄຍ (FRA), ເຄື່ອງຂະຫຍາຍສຽງ Brillouin (FBA), ແລະເຄື່ອງຂະຫຍາຍສຽງ parametric, ທັງຫມົດແມ່ນເຄື່ອງຂະຫຍາຍສາຍໄຟເບີ.

ສະຫຼຸບ: ທິດທາງການພັດທະນາທົ່ວໄປຂອງເຄື່ອງຂະຫຍາຍສຽງ optical ທັງຫມົດແມ່ນໄດ້ຮັບສູງ, ພະລັງງານຜົນຜະລິດສູງ, ແລະຕົວເລກສຽງຕ່ໍາ.