సెమీకండక్టర్ ఆప్టికల్ యాంప్లిఫైయర్ యాంప్లిఫికేషన్‌ను ఎలా సాధిస్తుంది?

ఎలా చేస్తుందిసెమీకండక్టర్ ఆప్టికల్ యాంప్లిఫైయర్విస్తరణ సాధించాలా?

అధిక సామర్థ్యం గల ఆప్టికల్ ఫైబర్ కమ్యూనికేషన్ యుగం వచ్చిన తర్వాత, ఆప్టికల్ యాంప్లిఫికేషన్ టెక్నాలజీ వేగంగా అభివృద్ధి చెందింది.ఆప్టికల్ యాంప్లిఫైయర్లుఉత్తేజిత రేడియేషన్ లేదా ఉత్తేజిత వికీర్ణం ఆధారంగా ఇన్‌పుట్ ఆప్టికల్ సిగ్నల్‌లను విస్తరించండి. పని సూత్రం ప్రకారం, ఆప్టికల్ యాంప్లిఫైయర్‌లను సెమీకండక్టర్ ఆప్టికల్ యాంప్లిఫైయర్‌లుగా విభజించవచ్చు (SOA తెలుగు in లో) మరియుఆప్టికల్ ఫైబర్ యాంప్లిఫైయర్లువాటిలో,సెమీకండక్టర్ ఆప్టికల్ యాంప్లిఫైయర్లువైడ్ గెయిన్ బ్యాండ్, మంచి ఇంటిగ్రేషన్ మరియు వైడ్ వేవ్‌లెంగ్త్ రేంజ్ యొక్క ప్రయోజనాల కారణంగా ఆప్టికల్ కమ్యూనికేషన్‌లో విస్తృతంగా ఉపయోగించబడుతున్నాయి. అవి యాక్టివ్ మరియు పాసివ్ రీజియన్‌లతో కూడి ఉంటాయి మరియు యాక్టివ్ రీజియన్ అంటే గెయిన్ రీజియన్. లైట్ సిగ్నల్ యాక్టివ్ రీజియన్ గుండా వెళ్ళినప్పుడు, ఎలక్ట్రాన్‌లు శక్తిని కోల్పోయి ఫోటాన్‌ల రూపంలో గ్రౌండ్ స్టేట్‌కి తిరిగి వస్తాయి, ఇవి లైట్ సిగ్నల్ వలె అదే తరంగదైర్ఘ్యాన్ని కలిగి ఉంటాయి, తద్వారా లైట్ సిగ్నల్‌ను విస్తరిస్తాయి. సెమీకండక్టర్ ఆప్టికల్ యాంప్లిఫైయర్ సెమీకండక్టర్ క్యారియర్‌ను డ్రైవింగ్ కరెంట్ ద్వారా రివర్స్ పార్టికల్‌గా మారుస్తుంది, ఇంజెక్ట్ చేయబడిన సీడ్ లైట్ యాంప్లిట్యూడ్‌ను విస్తరిస్తుంది మరియు ఇంజెక్ట్ చేయబడిన సీడ్ లైట్ యొక్క ప్రాథమిక భౌతిక లక్షణాలను నిర్వహిస్తుంది, అంటే ధ్రువణత, లైన్ వెడల్పు మరియు ఫ్రీక్వెన్సీ. వర్కింగ్ కరెంట్ పెరుగుదలతో, అవుట్‌పుట్ ఆప్టికల్ పవర్ కూడా ఒక నిర్దిష్ట క్రియాత్మక సంబంధంలో పెరుగుతుంది.

కానీ ఈ పెరుగుదలకు పరిమితులు లేవు, ఎందుకంటే సెమీకండక్టర్ ఆప్టికల్ యాంప్లిఫైయర్లు లాభ సంతృప్త దృగ్విషయాన్ని కలిగి ఉంటాయి. ఇన్‌పుట్ ఆప్టికల్ శక్తి స్థిరంగా ఉన్నప్పుడు, ఇంజెక్ట్ చేయబడిన క్యారియర్ సాంద్రత పెరుగుదలతో లాభం పెరుగుతుంది, కానీ ఇంజెక్ట్ చేయబడిన క్యారియర్ సాంద్రత చాలా పెద్దగా ఉన్నప్పుడు, లాభం సంతృప్తమవుతుంది లేదా తగ్గుతుందని ఈ దృగ్విషయం చూపిస్తుంది. ఇంజెక్ట్ చేయబడిన క్యారియర్ యొక్క సాంద్రత స్థిరంగా ఉన్నప్పుడు, ఇన్‌పుట్ శక్తి పెరుగుదలతో అవుట్‌పుట్ శక్తి పెరుగుతుంది, కానీ ఇన్‌పుట్ ఆప్టికల్ శక్తి చాలా పెద్దగా ఉన్నప్పుడు, ఉత్తేజిత రేడియేషన్ వల్ల కలిగే క్యారియర్ వినియోగ రేటు చాలా పెద్దదిగా ఉంటుంది, ఫలితంగా లాభ సంతృప్తత లేదా క్షీణత ఏర్పడుతుంది. లాభ సంతృప్త దృగ్విషయానికి కారణం క్రియాశీల ప్రాంత పదార్థంలో ఎలక్ట్రాన్లు మరియు ఫోటాన్‌ల మధ్య పరస్పర చర్య. లాభ మాధ్యమంలో ఉత్పత్తి చేయబడిన ఫోటాన్‌లు లేదా బాహ్య ఫోటాన్‌లు అయినా, ఉత్తేజిత రేడియేషన్ క్యారియర్‌లను వినియోగించే రేటు క్యారియర్‌లు సమయానికి సంబంధిత శక్తి స్థాయికి తిరిగి నింపే రేటుకు సంబంధించినది. ఉత్తేజిత రేడియేషన్‌తో పాటు, ఇతర కారకాల ద్వారా వినియోగించబడే క్యారియర్ రేటు కూడా మారుతుంది, ఇది లాభ సంతృప్తతను ప్రతికూలంగా ప్రభావితం చేస్తుంది.

సెమీకండక్టర్ ఆప్టికల్ యాంప్లిఫైయర్ల యొక్క అతి ముఖ్యమైన విధి లీనియర్ యాంప్లిఫికేషన్, ప్రధానంగా యాంప్లిఫికేషన్ సాధించడానికి, దీనిని కమ్యూనికేషన్ సిస్టమ్స్‌లో పవర్ యాంప్లిఫైయర్‌లు, లైన్ యాంప్లిఫైయర్‌లు మరియు ప్రీయాంప్లిఫైయర్‌లుగా ఉపయోగించవచ్చు. ట్రాన్స్‌మిటింగ్ చివరలో, సెమీకండక్టర్ ఆప్టికల్ యాంప్లిఫైయర్‌ను సిస్టమ్ యొక్క ట్రాన్స్‌మిటింగ్ చివరలో అవుట్‌పుట్ శక్తిని పెంచడానికి పవర్ యాంప్లిఫైయర్‌గా ఉపయోగిస్తారు, ఇది సిస్టమ్ ట్రంక్ యొక్క రిలే దూరాన్ని బాగా పెంచుతుంది. ట్రాన్స్‌మిషన్ లైన్‌లో, సెమీకండక్టర్ ఆప్టికల్ యాంప్లిఫైయర్‌ను లీనియర్ రిలే యాంప్లిఫైయర్‌గా ఉపయోగించవచ్చు, తద్వారా ట్రాన్స్‌మిషన్ పునరుత్పత్తి రిలే దూరాన్ని మళ్ళీ లీప్స్ మరియు బౌండ్‌ల ద్వారా విస్తరించవచ్చు. రిసీవింగ్ ఎండ్‌లో, సెమీకండక్టర్ ఆప్టికల్ యాంప్లిఫైయర్‌ను ప్రీయాంప్లిఫైయర్‌గా ఉపయోగించవచ్చు, ఇది రిసీవర్ యొక్క సున్నితత్వాన్ని బాగా మెరుగుపరుస్తుంది. సెమీకండక్టర్ ఆప్టికల్ యాంప్లిఫైయర్‌ల యొక్క లాభ సంతృప్త లక్షణాలు బిట్‌కు లాభం మునుపటి బిట్ సీక్వెన్స్‌కు సంబంధించినవిగా చేస్తాయి. చిన్న ఛానెల్‌ల మధ్య నమూనా ప్రభావాన్ని క్రాస్-గెయిన్ మాడ్యులేషన్ ఎఫెక్ట్ అని కూడా పిలుస్తారు. ఈ టెక్నిక్ బహుళ ఛానెల్‌ల మధ్య క్రాస్-గెయిన్ మాడ్యులేషన్ ఎఫెక్ట్ యొక్క గణాంక సగటును ఉపయోగిస్తుంది మరియు బీమ్‌ను నిర్వహించడానికి ప్రక్రియలో మీడియం ఇంటెన్సిటీ నిరంతర తరంగాన్ని పరిచయం చేస్తుంది, తద్వారా యాంప్లిఫైయర్ యొక్క మొత్తం లాభాన్ని కుదించబడుతుంది. అప్పుడు ఛానెల్‌ల మధ్య క్రాస్-గెయిన్ మాడ్యులేషన్ ప్రభావం తగ్గుతుంది.

సెమీకండక్టర్ ఆప్టికల్ యాంప్లిఫైయర్లు సరళమైన నిర్మాణం, సులభమైన ఏకీకరణను కలిగి ఉంటాయి మరియు వివిధ తరంగదైర్ఘ్యాల ఆప్టికల్ సిగ్నల్‌లను విస్తరించగలవు మరియు వివిధ రకాల లేజర్‌ల ఏకీకరణలో విస్తృతంగా ఉపయోగించబడుతున్నాయి. ప్రస్తుతం, సెమీకండక్టర్ ఆప్టికల్ యాంప్లిఫైయర్‌లపై ఆధారపడిన లేజర్ ఇంటిగ్రేషన్ టెక్నాలజీ పరిణతి చెందుతూనే ఉంది, అయితే ఈ క్రింది మూడు అంశాలలో ఇంకా ప్రయత్నాలు చేయాల్సి 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 సామర్థ్యం కలపడం సాధించడానికి కలపడం వ్యవస్థకు లెన్స్‌ను 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 తగ్గుతుంది. క్వాంటం బావి నిర్మాణం సెమీకండక్టర్ ఆప్టికల్ యాంప్లిఫైయర్‌ల స్థిరత్వాన్ని సమర్థవంతంగా మెరుగుపరుస్తుంది. సెమీకండక్టర్ ఆప్టికల్ యాంప్లిఫైయర్‌ల ధ్రువణ సున్నితత్వాన్ని తగ్గించడానికి సరళమైన మరియు ఉన్నతమైన క్వాంటం బావి నిర్మాణాన్ని అధ్యయనం చేయడం సాధ్యమవుతుంది. మూడవది ఇంటిగ్రేటెడ్ ప్రక్రియ యొక్క ఆప్టిమైజేషన్. ప్రస్తుతం, సెమీకండక్టర్ ఆప్టికల్ యాంప్లిఫైయర్లు మరియు లేజర్‌ల ఏకీకరణ సాంకేతిక ప్రాసెసింగ్‌లో చాలా క్లిష్టంగా మరియు గజిబిజిగా ఉంది, దీని ఫలితంగా ఆప్టికల్ సిగ్నల్ ట్రాన్స్‌మిషన్ మరియు పరికర చొప్పించే నష్టంలో పెద్ద నష్టం జరుగుతుంది మరియు ఖర్చు చాలా ఎక్కువగా ఉంటుంది. అందువల్ల, ఇంటిగ్రేటెడ్ పరికరాల నిర్మాణాన్ని ఆప్టిమైజ్ చేయడానికి మరియు పరికరాల ఖచ్చితత్వాన్ని మెరుగుపరచడానికి మనం ప్రయత్నించాలి.

ఆప్టికల్ కమ్యూనికేషన్ టెక్నాలజీలో, ఆప్టికల్ యాంప్లిఫికేషన్ టెక్నాలజీ సహాయక సాంకేతిక పరిజ్ఞానాలలో ఒకటి, మరియు సెమీకండక్టర్ ఆప్టికల్ యాంప్లిఫైయర్ టెక్నాలజీ వేగంగా అభివృద్ధి చెందుతోంది. ప్రస్తుతం, సెమీకండక్టర్ ఆప్టికల్ యాంప్లిఫైయర్ల పనితీరు బాగా మెరుగుపడింది, ముఖ్యంగా తరంగదైర్ఘ్యం డివిజన్ మల్టీప్లెక్సింగ్ లేదా ఆప్టికల్ స్విచింగ్ మోడ్‌ల వంటి కొత్త తరం ఆప్టికల్ టెక్నాలజీల అభివృద్ధిలో. సమాచార పరిశ్రమ అభివృద్ధితో, వివిధ బ్యాండ్‌లు మరియు విభిన్న అనువర్తనాలకు అనువైన ఆప్టికల్ యాంప్లిఫికేషన్ టెక్నాలజీ ప్రవేశపెట్టబడుతుంది మరియు కొత్త టెక్నాలజీల అభివృద్ధి మరియు పరిశోధన అనివార్యంగా సెమీకండక్టర్ ఆప్టికల్ యాంప్లిఫైయర్ టెక్నాలజీని అభివృద్ధి చేయడం మరియు అభివృద్ధి చేయడం కొనసాగించేలా చేస్తుంది.