როგორ აღწევს ნახევარგამტარული ოპტიკური გამაძლიერებელი?

როგორნახევარგამტარული ოპტიკური გამაძლიერებელიამპლიფიკაციის მიღწევა?

დიდი სიმძლავრის ოპტიკური ბოჭკოვანი კომუნიკაციის ეპოქის მოსვლის შემდეგ, ოპტიკური გამაძლიერებელი ტექნოლოგია სწრაფად განვითარდა.ოპტიკური გამაძლიერებლებიშეყვანის ოპტიკური სიგნალების გაძლიერება სტიმულირებული გამოსხივების ან სტიმულირებული გაფანტვის საფუძველზე. სამუშაო პრინციპის თანახმად, ოპტიკური გამაძლიერებლები შეიძლება დაიყოს ნახევარგამტარული ოპტიკური გამაძლიერებლებად (SOA)ოპტიკური ბოჭკოვანი გამაძლიერებლები. მათ შორის,ნახევარგამტარული ოპტიკური გამაძლიერებლებიფართოდ გამოიყენება ოპტიკურ კომუნიკაციაში, ფართო ჯგუფის, კარგი ინტეგრაციისა და ფართო ტალღის სიგრძის უპირატესობების საფუძველზე. ისინი შედგება აქტიური და პასიური რეგიონებისგან, ხოლო აქტიური რეგიონი არის მომატების რეგიონი. როდესაც მსუბუქი სიგნალი გადის აქტიურ რეგიონში, ეს იწვევს ელექტრონებს ენერგიის დაკარგვას და მიწის მდგომარეობაში დაბრუნებას ფოტონების ფორმით, რომლებსაც აქვთ იგივე ტალღის სიგრძე, როგორც სინათლის სიგნალი, რითაც აძლიერებს სინათლის სიგნალს. ნახევარგამტარული ოპტიკური გამაძლიერებელი გარდაქმნის ნახევარგამტარული გადამზიდავი საპირისპირო ნაწილაკში მართვის დენის საშუალებით, აძლიერებს ინექციური თესლის მსუბუქი ამპლიტუდას და ინარჩუნებს ინექციური თესლის შუქის ძირითად ფიზიკურ მახასიათებლებს, როგორიცაა პოლარიზაცია, ხაზის სიგანე და სიხშირე. სამუშაო დენის ზრდასთან ერთად, გამომავალი ოპტიკური ძალა ასევე იზრდება გარკვეულ ფუნქციურ ურთიერთობაში.

მაგრამ ეს ზრდა არ არის შეზღუდვების გარეშე, რადგან ნახევარგამტარული ოპტიკური გამაძლიერებლები აქვთ მოგების გაჯერების ფენომენი. ფენომენი გვიჩვენებს, რომ როდესაც შეყვანის ოპტიკური ძალა მუდმივია, მომატება იზრდება ინექციური გადამზიდავი კონცენტრაციის მატებასთან ერთად, მაგრამ როდესაც ინექციური გადამზიდავი კონცენტრაცია ძალიან დიდია, მოგება გაჯერდება ან თუნდაც შემცირდება. როდესაც ინექციური გადამზიდავის კონცენტრაცია მუდმივია, გამომავალი ენერგია იზრდება შეყვანის ენერგიის ზრდით, მაგრამ როდესაც შეყვანის ოპტიკური ენერგია ძალიან დიდია, აღელვებული გამოსხივებით გამოწვეული გადამზიდავი მოხმარების სიჩქარე ძალიან დიდია, რის შედეგადაც ხდება გაჯერება ან შემცირება. მოგების გაჯერების ფენომენის მიზეზი არის აქტიური რეგიონის მასალაში ელექტრონებსა და ფოტონებს შორის ურთიერთქმედება. მიუხედავად იმისა, თუ არა მიღებული ფოტონები მომატება საშუალო ან გარე ფოტონებში, სიჩქარე, რომლის დროსაც სტიმულირებული გამოსხივება მოიხმარს გადამზიდავებს, უკავშირდება იმ სიჩქარეს, რომლის დროსაც გადამზიდავები დროთა განმავლობაში ავსებენ შესაბამის ენერგიის დონეს. სტიმულირებული გამოსხივების გარდა, სხვა ფაქტორებით მოხმარებული გადამზიდავი სიჩქარე ასევე იცვლება, რაც უარყოფითად მოქმედებს გაჯერების მომატებაზე.

ვინაიდან ნახევარგამტარული ოპტიკური გამაძლიერებლების ყველაზე მნიშვნელოვანი ფუნქცია არის ხაზოვანი გამაძლიერებელი, ძირითადად, გამაძლიერებლის მისაღწევად, იგი შეიძლება გამოყენებულ იქნას როგორც ენერგიის გამაძლიერებლები, ხაზის გამაძლიერებლები და პრეამპლიფიკატორები საკომუნიკაციო სისტემებში. გადამცემი დასასრულს, ნახევარგამტარული ოპტიკური გამაძლიერებელი გამოიყენება როგორც ენერგიის გამაძლიერებელი, რომ გაზარდოს გამომავალი ენერგია სისტემის გადამცემი ბოლოს, რამაც შეიძლება მნიშვნელოვნად გაზარდოს სისტემის მაგისტრალის სარელეო მანძილი. გადამცემი ხაზში, ნახევარგამტარული ოპტიკური გამაძლიერებელი შეიძლება გამოყენებულ იქნას როგორც ხაზოვანი სარელეო გამაძლიერებელი, ისე, რომ გადამცემი რეგენერაციული სარელეო მანძილი კვლავ შეიძლება გაგრძელდეს ნახტომებითა და საზღვრებით. მიღების ბოლოს, ნახევარგამტარული ოპტიკური გამაძლიერებელი შეიძლება გამოყენებულ იქნას როგორც პრეამპლიფიკატორი, რამაც შეიძლება მნიშვნელოვნად გააუმჯობესოს მიმღების მგრძნობელობა. ნახევარგამტარული ოპტიკური გამაძლიერებლების მოგების გაჯერების მახასიათებლები გამოიწვევს მოგების მიღებას წინა ბიტის თანმიმდევრობასთან. მცირე არხებს შორის ნიმუშის ეფექტს ასევე შეიძლება ეწოდოს ჯვარედინი მოდულაციის ეფექტი. ეს ტექნიკა იყენებს მრავალ არხს შორის ჯვარედინი მოდულაციის ეფექტის სტატისტიკურ საშუალო სტატისტიკურ საშუალო მაჩვენებელს და ახდენს საშუალო ინტენსივობის უწყვეტ ტალღას სხივის შესანარჩუნებლად, ამრიგად, შეკუმშეთ გამაძლიერებლის მთლიანი მოგება. შემდეგ მცირდება არხებს შორის ჯვარედინი მოდულაციის ეფექტი.

ნახევარგამტარული ოპტიკური გამაძლიერებლები აქვთ მარტივი სტრუქტურა, მარტივი ინტეგრაცია და შეუძლიათ სხვადასხვა ტალღის სიგრძის ოპტიკური სიგნალების გაძლიერება და ფართოდ გამოიყენება სხვადასხვა ტიპის ლაზერების ინტეგრაციაში. დღეისათვის, ლაზერული ინტეგრაციის ტექნოლოგია, რომელიც დაფუძნებულია ნახევარგამტარული ოპტიკური გამაძლიერებლების საფუძველზე, განაგრძობს მომწიფებას, მაგრამ ძალისხმევა მაინც უნდა გაკეთდეს შემდეგ სამ ასპექტში. ერთი არის შეამციროს დაწყვილების დაკარგვა ოპტიკური ბოჭკოსთან. ნახევარგამტარული ოპტიკური გამაძლიერებლის მთავარი პრობლემა ის არის, რომ ბოჭკოსთან დაწყვილების დაკარგვა დიდია. დაწყვილების ეფექტურობის გასაუმჯობესებლად, ლინზას შეიძლება დაემატოს დაწყვილების სისტემა, რომ შეამციროს ასახვის დაკარგვა, სხივის სიმეტრიის გაუმჯობესება და მაღალი ეფექტურობის დაწყვილების მისაღწევად. მეორე არის ნახევარგამტარული ოპტიკური გამაძლიერებლების პოლარიზაციის მგრძნობელობის შემცირება. პოლარიზაციის მახასიათებელი ძირითადად ეხება ინციდენტის შუქის პოლარიზაციის მგრძნობელობას. თუ ნახევარგამტარული ოპტიკური გამაძლიერებელი არ არის სპეციალურად დამუშავებული, შემცირდება მოგების ეფექტური სიჩქარე. კვანტურ კარგად სტრუქტურას შეუძლია ეფექტურად გააუმჯობესოს ნახევარგამტარული ოპტიკური გამაძლიერებლების სტაბილურობა. შესაძლებელია მარტივი და უმაღლესი კვანტური ჭაბურღილის სტრუქტურის შესწავლა, რათა შემცირდეს ნახევარგამტარული ოპტიკური გამაძლიერებლების პოლარიზაციის მგრძნობელობა. მესამე არის ინტეგრირებული პროცესის ოპტიმიზაცია. დღეისათვის, ნახევარგამტარული ოპტიკური გამაძლიერებლებისა და ლაზერების ინტეგრაცია ძალიან რთული და რთულია ტექნიკურ დამუშავების პროცესში, რის შედეგადაც დიდი ზარალი ხდება ოპტიკური სიგნალის გადაცემასა და მოწყობილობის ჩასმის დაკარგვაში, ხოლო ღირებულება ძალიან მაღალია. ამიტომ, ჩვენ უნდა შევეცადოთ ინტეგრირებული მოწყობილობების სტრუქტურის ოპტიმიზაცია და მოწყობილობების სიზუსტის გაუმჯობესება.

ოპტიკური საკომუნიკაციო ტექნოლოგიაში, ოპტიკური გამაძლიერებელი ტექნოლოგია ერთ - ერთი დამხმარე ტექნოლოგიაა, ხოლო ნახევარგამტარული ოპტიკური გამაძლიერებლის ტექნოლოგია სწრაფად ვითარდება. დღეისათვის, მნიშვნელოვნად გაუმჯობესდა ნახევარგამტარული ოპტიკური გამაძლიერებლების შესრულება, განსაკუთრებით ახალი თაობის ოპტიკური ტექნოლოგიების შემუშავებაში, როგორიცაა ტალღის სიგრძის დაყოფა მულტიპლექსირება ან ოპტიკური გადართვის რეჟიმები. საინფორმაციო ინდუსტრიის განვითარებით, დაინერგა ოპტიკური გამაძლიერებელი ტექნოლოგია სხვადასხვა ზოლებისთვის და სხვადასხვა პროგრამებისთვის, ხოლო ახალი ტექნოლოგიების შემუშავება და კვლევა აუცილებლად გახდის ნახევარგამტარული ოპტიკური გამაძლიერებელი ტექნოლოგიის განვითარებას და წარმატებას.