సెమీకండక్టర్ ఆప్టికల్ యాంప్లిఫైయర్ యాంప్లిఫికేషన్‌ను ఎలా సాధిస్తుంది?

ఎలా చేస్తుందిసెమీకండక్టర్ ఆప్టికల్ యాంప్లిఫైయర్విస్తరణ సాధించాలా?

పెద్ద-సామర్థ్యం గల ఆప్టికల్ ఫైబర్ కమ్యూనికేషన్ యుగం తరువాత, ఆప్టికల్ యాంప్లిఫికేషన్ టెక్నాలజీ వేగంగా అభివృద్ధి చెందింది.ఆప్టికల్ యాంప్లిఫైయర్స్ఉత్తేజిత రేడియేషన్ లేదా ఉత్తేజిత వికీర్ణం ఆధారంగా ఇన్పుట్ ఆప్టికల్ సిగ్నల్స్ ను విస్తరించండి. పని సూత్రం ప్రకారం, ఆప్టికల్ యాంప్లిఫైయర్‌లను సెమీకండక్టర్ ఆప్టికల్ యాంప్లిఫైయర్‌లుగా విభజించవచ్చు (SOA) మరియుఆప్టికల్ ఫైబర్ యాంప్లిఫైయర్స్. వాటిలో,సెమీకండక్టర్ ఆప్టికల్ యాంప్లిఫైయర్స్విస్తృత లాభం బ్యాండ్, మంచి ఇంటిగ్రేషన్ మరియు విస్తృత తరంగదైర్ఘ్యం పరిధి యొక్క ప్రయోజనాల వల్ల ఆప్టికల్ కమ్యూనికేషన్‌లో విస్తృతంగా ఉపయోగించబడతాయి. అవి క్రియాశీల మరియు నిష్క్రియాత్మక ప్రాంతాలతో కూడి ఉంటాయి మరియు క్రియాశీల ప్రాంతం లాభం ప్రాంతం. కాంతి సిగ్నల్ క్రియాశీల ప్రాంతం గుండా వెళుతున్నప్పుడు, ఇది ఎలక్ట్రాన్లు శక్తిని కోల్పోవటానికి మరియు ఫోటాన్ల రూపంలో భూమి స్థితికి తిరిగి రావడానికి కారణమవుతుంది, ఇవి కాంతి సిగ్నల్ వలె అదే తరంగదైర్ఘ్యాన్ని కలిగి ఉంటాయి, తద్వారా కాంతి సిగ్నల్ విస్తరిస్తుంది. సెమీకండక్టర్ ఆప్టికల్ యాంప్లిఫైయర్ సెమీకండక్టర్ క్యారియర్‌ను డ్రైవింగ్ కరెంట్ ద్వారా రివర్స్ పార్టికల్‌గా మారుస్తుంది, ఇంజెక్ట్ చేసిన విత్తన కాంతి వ్యాప్తిని పెంచుతుంది మరియు ధ్రువణత, పంక్తి వెడల్పు మరియు పౌన frequency పున్యం వంటి ఇంజెక్ట్ చేసిన విత్తన కాంతి యొక్క ప్రాథమిక భౌతిక లక్షణాలను నిర్వహిస్తుంది. వర్కింగ్ కరెంట్ పెరుగుదలతో, అవుట్పుట్ ఆప్టికల్ శక్తి కూడా ఒక నిర్దిష్ట క్రియాత్మక సంబంధంలో పెరుగుతుంది.

కానీ ఈ పెరుగుదల పరిమితులు లేకుండా లేదు, ఎందుకంటే సెమీకండక్టర్ ఆప్టికల్ యాంప్లిఫైయర్లకు లాభం సంతృప్త దృగ్విషయం ఉంది. ఇన్పుట్ ఆప్టికల్ శక్తి స్థిరంగా ఉన్నప్పుడు, ఇంజెక్ట్ చేసిన క్యారియర్ ఏకాగ్రత పెరుగుదలతో లాభం పెరుగుతుందని ఈ దృగ్విషయం చూపిస్తుంది, అయితే ఇంజెక్ట్ చేసిన క్యారియర్ ఏకాగ్రత చాలా పెద్దదిగా ఉన్నప్పుడు, లాభం సంతృప్తమవుతుంది లేదా తగ్గుతుంది. ఇంజెక్ట్ చేసిన క్యారియర్ యొక్క ఏకాగ్రత స్థిరంగా ఉన్నప్పుడు, ఇన్పుట్ శక్తి పెరుగుదలతో అవుట్పుట్ శక్తి పెరుగుతుంది, కానీ ఇన్పుట్ ఆప్టికల్ శక్తి చాలా పెద్దదిగా ఉన్నప్పుడు, ఉత్తేజిత రేడియేషన్ వల్ల కలిగే క్యారియర్ వినియోగ రేటు చాలా పెద్దది, ఫలితంగా లాభం సంతృప్తత లేదా క్షీణత ఏర్పడుతుంది. లాభం సంతృప్త దృగ్విషయానికి కారణం క్రియాశీల ప్రాంత పదార్థంలో ఎలక్ట్రాన్లు మరియు ఫోటాన్ల మధ్య పరస్పర చర్య. లాభం మాధ్యమం లేదా బాహ్య ఫోటాన్లలో ఉత్పత్తి చేయబడిన ఫోటాన్లు, ఉత్తేజిత రేడియేషన్ క్యారియర్‌లను వినియోగించే రేటు క్యారియర్‌లు సమయం లో సంబంధిత శక్తి స్థాయికి నింపే రేటుకు సంబంధించినవి. ఉత్తేజిత రేడియేషన్‌తో పాటు, ఇతర కారకాలచే వినియోగించే క్యారియర్ రేటు కూడా మారుతుంది, ఇది లాభం సంతృప్తతను ప్రతికూలంగా ప్రభావితం చేస్తుంది.

సెమీకండక్టర్ ఆప్టికల్ యాంప్లిఫైయర్ల యొక్క అతి ముఖ్యమైన పని సరళ విస్తరణ కాబట్టి, ప్రధానంగా యాంప్లిఫికేషన్‌ను సాధించడానికి, దీనిని కమ్యూనికేషన్ సిస్టమ్స్‌లో పవర్ యాంప్లిఫైయర్స్, లైన్ యాంప్లిఫైయర్స్ మరియు ప్రీయాంప్లిఫైయర్‌లుగా ఉపయోగించవచ్చు. ప్రసార చివరలో, సిస్టమ్ యొక్క ప్రసార చివరలో అవుట్పుట్ శక్తిని పెంచడానికి సెమీకండక్టర్ ఆప్టికల్ యాంప్లిఫైయర్ పవర్ యాంప్లిఫైయర్‌గా ఉపయోగించబడుతుంది, ఇది సిస్టమ్ ట్రంక్ యొక్క రిలే దూరాన్ని బాగా పెంచుతుంది. ట్రాన్స్మిషన్ లైన్‌లో, సెమీకండక్టర్ ఆప్టికల్ యాంప్లిఫైయర్‌ను లీనియర్ రిలే యాంప్లిఫైయర్‌గా ఉపయోగించవచ్చు, తద్వారా ట్రాన్స్మిషన్ పునరుత్పత్తి రిలే దూరాన్ని మళ్లీ ఎత్తు మరియు హద్దుల ద్వారా విస్తరించవచ్చు. స్వీకరించే చివరలో, సెమీకండక్టర్ ఆప్టికల్ యాంప్లిఫైయర్‌ను ప్రీయాంప్లిఫైయర్‌గా ఉపయోగించవచ్చు, ఇది రిసీవర్ యొక్క సున్నితత్వాన్ని బాగా మెరుగుపరుస్తుంది. సెమీకండక్టర్ ఆప్టికల్ యాంప్లిఫైయర్ల యొక్క లాభం సంతృప్త లక్షణాలు మునుపటి బిట్ సీక్వెన్స్‌కు లాభం పొందటానికి కారణమవుతాయి. చిన్న ఛానెల్‌ల మధ్య నమూనా ప్రభావాన్ని క్రాస్-గెయిన్ మాడ్యులేషన్ ఎఫెక్ట్ అని కూడా పిలుస్తారు. ఈ సాంకేతికత బహుళ ఛానెల్‌ల మధ్య క్రాస్-గెయిన్ మాడ్యులేషన్ ప్రభావం యొక్క గణాంక సగటును ఉపయోగిస్తుంది మరియు పుంజంను నిర్వహించడానికి ఈ ప్రక్రియలో మీడియం ఇంటెన్సిటీ నిరంతర తరంగాన్ని పరిచయం చేస్తుంది, తద్వారా యాంప్లిఫైయర్ యొక్క మొత్తం లాభాలను కుదించండి. అప్పుడు ఛానెల్‌ల మధ్య క్రాస్-గెయిన్ మాడ్యులేషన్ ప్రభావం తగ్గుతుంది.

సెమీకండక్టర్ ఆప్టికల్ యాంప్లిఫైయర్లు సరళమైన నిర్మాణం, సులభమైన ఏకీకరణను కలిగి ఉంటాయి మరియు వివిధ తరంగదైర్ఘ్యాల యొక్క ఆప్టికల్ సిగ్నల్‌లను విస్తరించగలవు మరియు వివిధ రకాల లేజర్‌ల ఏకీకరణలో విస్తృతంగా ఉపయోగించబడతాయి. ప్రస్తుతం, సెమీకండక్టర్ ఆప్టికల్ యాంప్లిఫైయర్స్ ఆధారంగా లేజర్ ఇంటిగ్రేషన్ టెక్నాలజీ పరిపక్వం చెందుతూనే ఉంది, అయితే ఈ క్రింది మూడు అంశాలలో ఇంకా ప్రయత్నాలు చేయాల్సిన అవసరం ఉంది. ఒకటి ఆప్టికల్ ఫైబర్‌తో కలపడం నష్టాన్ని తగ్గించడం. సెమీకండక్టర్ ఆప్టికల్ యాంప్లిఫైయర్ యొక్క ప్రధాన సమస్య ఏమిటంటే ఫైబర్‌తో కలపడం నష్టం పెద్దది. కలపడం సామర్థ్యాన్ని మెరుగుపరచడానికి, ప్రతిబింబ నష్టాన్ని తగ్గించడానికి, పుంజం యొక్క సమరూపతను మెరుగుపరచడానికి మరియు అధిక సామర్థ్య కలపడం సాధించడానికి కలపడం వ్యవస్థకు లెన్స్ జోడించవచ్చు. రెండవది సెమీకండక్టర్ ఆప్టికల్ యాంప్లిఫైయర్ల ధ్రువణ సున్నితత్వాన్ని తగ్గించడం. ధ్రువణ లక్షణం ప్రధానంగా సంఘటన కాంతి యొక్క ధ్రువణ సున్నితత్వాన్ని సూచిస్తుంది. సెమీకండక్టర్ ఆప్టికల్ యాంప్లిఫైయర్ ప్రత్యేకంగా ప్రాసెస్ చేయకపోతే, లాభం యొక్క ప్రభావవంతమైన బ్యాండ్‌విడ్త్ తగ్గించబడుతుంది. క్వాంటం బావి నిర్మాణం సెమీకండక్టర్ ఆప్టికల్ యాంప్లిఫైయర్ల స్థిరత్వాన్ని సమర్థవంతంగా మెరుగుపరుస్తుంది. సెమీకండక్టర్ ఆప్టికల్ యాంప్లిఫైయర్ల యొక్క ధ్రువణ సున్నితత్వాన్ని తగ్గించడానికి సరళమైన మరియు ఉన్నతమైన క్వాంటం బావి నిర్మాణాన్ని అధ్యయనం చేయడం సాధ్యపడుతుంది. మూడవది ఇంటిగ్రేటెడ్ ప్రాసెస్ యొక్క ఆప్టిమైజేషన్. ప్రస్తుతం, సెమీకండక్టర్ ఆప్టికల్ యాంప్లిఫైయర్లు మరియు లేజర్‌ల ఏకీకరణ సాంకేతిక ప్రాసెసింగ్‌లో చాలా క్లిష్టంగా మరియు గజిబిజిగా ఉంటుంది, దీని ఫలితంగా ఆప్టికల్ సిగ్నల్ ట్రాన్స్మిషన్ మరియు పరికర చొప్పించే నష్టంలో పెద్ద నష్టం జరుగుతుంది మరియు ఖర్చు చాలా ఎక్కువ. అందువల్ల, మేము ఇంటిగ్రేటెడ్ పరికరాల నిర్మాణాన్ని ఆప్టిమైజ్ చేయడానికి మరియు పరికరాల యొక్క ఖచ్చితత్వాన్ని మెరుగుపరచడానికి ప్రయత్నించాలి.

ఆప్టికల్ కమ్యూనికేషన్ టెక్నాలజీలో, ఆప్టికల్ యాంప్లిఫికేషన్ టెక్నాలజీ సహాయక సాంకేతికతలలో ఒకటి, మరియు సెమీకండక్టర్ ఆప్టికల్ యాంప్లిఫైయర్ టెక్నాలజీ వేగంగా అభివృద్ధి చెందుతోంది. ప్రస్తుతం, సెమీకండక్టర్ ఆప్టికల్ యాంప్లిఫైయర్ల పనితీరు బాగా మెరుగుపరచబడింది, ముఖ్యంగా తరంగదైర్ఘ్యం డివిజన్ మల్టీప్లెక్సింగ్ లేదా ఆప్టికల్ స్విచింగ్ మోడ్‌లు వంటి కొత్త తరం ఆప్టికల్ టెక్నాలజీల అభివృద్ధిలో. సమాచార పరిశ్రమ యొక్క అభివృద్ధితో, వేర్వేరు బ్యాండ్లు మరియు వేర్వేరు అనువర్తనాలకు అనువైన ఆప్టికల్ యాంప్లిఫికేషన్ టెక్నాలజీ ప్రవేశపెట్టబడుతుంది మరియు కొత్త సాంకేతిక పరిజ్ఞానాల అభివృద్ధి మరియు పరిశోధన అనివార్యంగా సెమీకండక్టర్ ఆప్టికల్ యాంప్లిఫైయర్ టెక్నాలజీ అభివృద్ధి చెందడం మరియు అభివృద్ధి చెందుతూనే ఉంటుంది.