ఆప్టికల్ యాంప్లిఫైయర్ సిరీస్: సెమీకండక్టర్ ఆప్టికల్ యాంప్లిఫైయర్ పరిచయం

ఆప్టికల్ యాంప్లిఫైయర్సిరీస్: సెమీకండక్టర్ ఆప్టికల్ యాంప్లిఫైయర్ పరిచయం

సెమీకండక్టర్ ఆప్టికల్ యాంప్లిఫైయర్(SOA) అనేది సెమీకండక్టర్ గెయిన్ మీడియా ఆధారంగా పనిచేసే ఆప్టికల్ యాంప్లిఫైయర్. ఇది తప్పనిసరిగా ఫైబర్ కపుల్డ్ సెమీకండక్టర్ లేజర్ ట్యూబ్ లాంటిది, ఎండ్ మిర్రర్ స్థానంలో యాంటీ రిఫ్లెక్టివ్ ఫిల్మ్ ఉంటుంది; ఎండ్ రిఫ్లెక్టివిటీని మరింత తగ్గించడానికి టిల్టెడ్ వేవ్‌గైడ్‌లను ఉపయోగించవచ్చు. సిగ్నల్ లైట్ సాధారణంగా సెమీకండక్టర్ సింగిల్-మోడ్ వేవ్‌గైడ్ ద్వారా ప్రసారం చేయబడుతుంది, దీని పార్శ్వ పరిమాణం 1-2 μm మరియు పొడవు సుమారు 0.5-2mm. వేవ్‌గైడ్ మోడ్ కరెంట్ ద్వారా పంప్ చేయబడిన యాక్టివ్ (యాంప్లిఫికేషన్) ప్రాంతంతో గణనీయంగా అతివ్యాప్తి చెందుతుంది. కరెంట్‌ను ఇంజెక్ట్ చేయడం వల్ల కండక్షన్ బ్యాండ్‌లో ఒక నిర్దిష్ట క్యారియర్ సాంద్రత ఏర్పడుతుంది, ఇది కండక్షన్ బ్యాండ్ నుండి వాలెన్స్ బ్యాండ్‌కు ఆప్టికల్ పరివర్తనలను అనుమతిస్తుంది. బ్యాండ్‌గ్యాప్ శక్తి కంటే కొంచెం పైన ఉన్న ఫోటాన్ ఎనర్జీల వద్ద గరిష్ట లాభం సంభవిస్తుంది.

సెమీకండక్టర్ ఆప్టికల్ యాంప్లిఫైయర్ యొక్క పని సూత్రం
సెమీకండక్టర్ ఆప్టికల్ యాంప్లిఫైయర్లు (SOA తెలుగు in లో) ఉత్తేజిత ఉద్గారాల ద్వారా సంఘటన కాంతి సంకేతాలను విస్తరిస్తాయి మరియు వాటి యంత్రాంగం సెమీకండక్టర్ లేజర్‌ల మాదిరిగానే ఉంటుంది.SOA ఆప్టికల్ యాంప్లిఫైయర్అభిప్రాయం లేని సెమీకండక్టర్ లేజర్ మాత్రమే, మరియు సెమీకండక్టర్ ఆప్టికల్ యాంప్లిఫైయర్ ఆప్టికల్‌గా లేదా విద్యుత్‌తో పంప్ చేయబడినప్పుడు కణాల సంఖ్యను తిప్పికొట్టడం ద్వారా ఆప్టికల్ లాభం పొందడం దీని ప్రధాన అంశం.
రకాలుSOA సెమీకండక్టర్ ఆప్టికల్ యాంప్లిఫైయర్
కస్టమర్ సిస్టమ్స్‌లో SOA పోషించే పాత్ర ప్రకారం, వాటిని నాలుగు వర్గాలుగా విభజించవచ్చు: సీరియల్, బూస్టర్, స్విచింగ్ SOA మరియు ప్రీయాంప్లిఫైయర్.
1. ప్రత్యక్ష చొప్పించడం: అధిక లాభం, మధ్యస్థ Psat; తక్కువ NF మరియు తక్కువ PDG, సాధారణంగా ధ్రువణ స్వతంత్ర SOA· తో సంబంధం కలిగి ఉంటుంది.
2. ఎన్హాన్సర్: అధిక Psat, తక్కువ లాభం, సాధారణంగా ధ్రువణతపై ఆధారపడి ఉంటుంది;
3. స్విచ్: అధిక విలుప్త నిష్పత్తి మరియు వేగవంతమైన పెరుగుదల/పతనం సమయం;
4. ప్రీ యాంప్లిఫైయర్: ఎక్కువ ప్రసార దూరాలు, తక్కువ NF మరియు అధిక లాభం కోసం అనుకూలం.
SOA సెమీకండక్టర్ ఆప్టికల్ యాంప్లిఫైయర్ యొక్క ప్రయోజనాలు
బ్యాండ్‌విడ్త్ లోపల SOA అందించే ఆప్టికల్ లాభం సంఘటన ఆప్టికల్ సిగ్నల్ యొక్క తరంగదైర్ఘ్యం నుండి సాపేక్షంగా స్వతంత్రంగా ఉంటుంది.
ఆప్టికల్ పంపింగ్ కాకుండా, యాంప్లిఫైడ్ పంప్ సిగ్నల్‌గా కరెంట్‌ను ఇంజెక్ట్ చేయండి.
దాని కాంపాక్ట్ పరిమాణం కారణంగా, SOA ను ఒకే ప్లానార్ సబ్‌స్ట్రేట్‌పై బహుళ వేవ్‌గైడ్ ఫోటోనిక్ పరికరాలతో అనుసంధానించవచ్చు.
4. వారు డయోడ్ లేజర్‌ల మాదిరిగానే అదే సాంకేతికతను ఉపయోగిస్తారు.
SOA 1300 nm మరియు 1550 nm కమ్యూనికేషన్ స్పెక్ట్రల్ బ్యాండ్‌లలో పనిచేయగలదు, విస్తృత బ్యాండ్‌విడ్త్‌తో (100 nm వరకు).
6. ఆప్టికల్ రిసీవర్ చివరలో ప్రీయాంప్లిఫైయర్‌లుగా పనిచేయడానికి వాటిని కాన్ఫిగర్ చేయవచ్చు మరియు ఇంటిగ్రేట్ చేయవచ్చు.
WDM ఆప్టికల్ నెట్‌వర్క్‌లలో SOAని సాధారణ లాజిక్ గేట్‌గా ఉపయోగించవచ్చు.

SOA సెమీకండక్టర్ ఆప్టికల్ యాంప్లిఫైయర్ యొక్క పరిమితులు
SOA పదుల మిల్లీవాట్ల (mW) వరకు అవుట్‌పుట్ ఆప్టికల్ శక్తిని అందించగలదు, ఇది సాధారణంగా ఫైబర్ ఆప్టిక్ కమ్యూనికేషన్ లింక్‌లలో సింగిల్ ఛానల్ ఆపరేషన్‌కు సరిపోతుంది. అయితే, WDM వ్యవస్థలకు ఒక్కో ఛానెల్‌కు అనేక mW వరకు విద్యుత్ అవసరం కావచ్చు.
2. SOA ఇంటిగ్రేటెడ్ చిప్‌లలోకి మరియు వెలుపల ఇన్‌పుట్ ఆప్టికల్ ఫైబర్‌లను కలపడం వల్ల తరచుగా సిగ్నల్ నష్టం జరుగుతుంది, యాక్టివ్ రీజియన్ యొక్క ఇన్‌పుట్/అవుట్‌పుట్ అంశాలపై ఈ నష్టం ప్రభావాన్ని తగ్గించడానికి SOA అదనపు ఆప్టికల్ లాభం అందించాలి.
ఇన్‌పుట్ ఆప్టికల్ సిగ్నల్స్ యొక్క ధ్రువణతకు SOA అత్యంత సున్నితంగా ఉంటుంది.
4. అవి ఫైబర్ యాంప్లిఫైయర్ల కంటే క్రియాశీల మాధ్యమంలో అధిక స్థాయి శబ్దాన్ని ఉత్పత్తి చేస్తాయి.
WDM అప్లికేషన్లలో అవసరమైన విధంగా బహుళ ఆప్టికల్ ఛానెల్‌లను విస్తరించినట్లయితే, SOA తీవ్రమైన క్రాస్‌స్టాక్‌కు కారణమవుతుంది.