काय आहेसेमीकंडक्टर ऑप्टिकल अॅम्प्लिफायर
सेमीकंडक्टर ऑप्टिकल अॅम्प्लिफायर हा एक प्रकारचा ऑप्टिकल अॅम्प्लिफायर आहे जो सेमीकंडक्टर गेन माध्यम वापरतो. हे लेसर डायोडसारखेच असते, ज्यामध्ये खालच्या टोकावरील आरसा अर्ध-परावर्तक कोटिंगने बदलला जातो. सिग्नल लाईट सेमीकंडक्टर सिंगल-मोड वेव्हगाइडद्वारे प्रसारित केला जातो. वेव्हगाइडचा ट्रान्सव्हर्स डायमेंशन 1-2 मायक्रोमीटर आहे आणि त्याची लांबी 0.5-2 मिमीच्या क्रमाने आहे. वेव्हगाइड मोडमध्ये सक्रिय (एम्प्लीफिकेशन) क्षेत्रासह महत्त्वपूर्ण ओव्हरलॅप आहे, जो करंटद्वारे पंप केला जातो. इंजेक्टेड करंट कंडक्शन बँडमध्ये एक विशिष्ट कॅरियर एकाग्रता निर्माण करतो, ज्यामुळे कंडक्शन बँडचे व्हॅलेन्स बँडमध्ये ऑप्टिकल संक्रमण होऊ शकते. जेव्हा फोटॉन ऊर्जा बँडगॅप उर्जेपेक्षा थोडी जास्त असते तेव्हा पीक गेन होतो. SOA ऑप्टिकल अॅम्प्लिफायर सामान्यतः टेलिकम्युनिकेशन सिस्टममध्ये पिगटेलच्या स्वरूपात वापरला जातो, ज्याची ऑपरेटिंग वेव्हलेंथ सुमारे 1300nm किंवा 1500nm असते, ज्यामुळे अंदाजे 30dB गेन मिळते.
दएसओए सेमीकंडक्टर ऑप्टिकल अॅम्प्लिफायरहे एक पीएन जंक्शन उपकरण आहे ज्यामध्ये स्ट्रेन क्वांटम वेल स्ट्रक्चर आहे. बाह्य फॉरवर्ड बायस डायलेक्ट्रिक कणांची संख्या उलट करते. बाह्य उत्तेजना प्रकाश आत प्रवेश केल्यानंतर, उत्तेजित रेडिएशन तयार होते, ज्यामुळे ऑप्टिकल सिग्नलचे प्रवर्धन होते. वरील सर्व तीन ऊर्जा हस्तांतरण प्रक्रिया अस्तित्वात आहेतएसओए ऑप्टिकल अॅम्प्लिफायर. ऑप्टिकल सिग्नलचे प्रवर्धन उत्तेजित उत्सर्जनावर आधारित आहे. उत्तेजित शोषण आणि उत्तेजित उत्सर्जन प्रक्रिया एकाच वेळी अस्तित्वात असतात. पंप प्रकाशाचे उत्तेजित शोषण वाहकांच्या पुनर्प्राप्तीला गती देण्यासाठी वापरले जाऊ शकते आणि त्याच वेळी, विद्युत पंप उच्च ऊर्जा पातळीवर (वाहक बँड) इलेक्ट्रॉन पाठवू शकतो. जेव्हा उत्स्फूर्त रेडिएशन प्रवर्धन केले जाते, तेव्हा ते प्रवर्धित उत्स्फूर्त रेडिएशन आवाज तयार करेल. SOA ऑप्टिकल प्रवर्धक अर्धवाहक चिप्सवर आधारित आहे.
सेमीकंडक्टर चिप्समध्ये GaAs/AlGaAs, InP/AlGaAs, InP/InGaAsP आणि InP/InAlGaAs इत्यादी कंपाऊंड सेमीकंडक्टर असतात. हे सेमीकंडक्टर लेसर बनवण्यासाठी देखील वापरले जातात. SOA ची वेव्हगाइड डिझाइन लेसरसारखीच किंवा त्याच्यासारखीच असते. फरक असा आहे की लेसरना ऑप्टिकल सिग्नलचे दोलन निर्माण करण्यासाठी आणि राखण्यासाठी गेन माध्यमाभोवती एक रेझोनंट पोकळी तयार करावी लागते. ऑप्टिकल सिग्नल आउटपुट होण्यापूर्वी पोकळीमध्ये अनेक वेळा वाढवला जाईल. मध्येएसओए अॅम्प्लिफायर(आपण येथे ज्याची चर्चा करत आहोत ती बहुतेक अनुप्रयोगांमध्ये वापरल्या जाणाऱ्या ट्रॅव्हलिंग वेव्ह अॅम्प्लिफायर्सपुरती मर्यादित आहे), प्रकाशाला फक्त एकदाच गेन माध्यमातून जावे लागते आणि बॅकवर्ड रिफ्लेक्शन कमी असते. SOA अॅम्प्लिफायर स्ट्रक्चरमध्ये तीन क्षेत्रे असतात: एरिया P, एरिया I (सक्रिय थर किंवा नोड), आणि एरिया N. अ‍ॅक्टिव्ह लेयर सहसा क्वांटम वेल्सपासून बनलेला असतो, जो फोटोइलेक्ट्रिक रूपांतरण कार्यक्षमता सुधारू शकतो आणि थ्रेशोल्ड करंट कमी करू शकतो.
आकृती १ ऑप्टिकल पल्स निर्माण करण्यासाठी एकात्मिक SOA सह फायबर लेसर
चॅनेल ट्रान्सफरवर लागू केले
SOAs सहसा केवळ प्रवर्धनासाठीच लागू केले जात नाहीत: ते ऑप्टिकल फायबर कम्युनिकेशनच्या क्षेत्रात देखील वापरले जाऊ शकतात, जे सॅच्युरेशन गेन किंवा क्रॉस-फेज ध्रुवीकरण सारख्या नॉनलाइनर प्रक्रियांवर आधारित अनुप्रयोग आहेत, जे SOA ऑप्टिकल अॅम्प्लिफायरमधील वाहक एकाग्रतेच्या भिन्नतेचा वापर वेगवेगळ्या अपवर्तक निर्देशांक मिळविण्यासाठी करतात. हे प्रभाव तरंगलांबी विभाग मल्टीप्लेक्सिंग सिस्टममध्ये चॅनेल ट्रान्सफर (तरंगलांबी रूपांतरण), मॉड्युलेशन स्वरूप रूपांतरण, घड्याळ पुनर्प्राप्ती, सिग्नल पुनर्जन्म आणि पॅटर्न ओळख इत्यादींवर लागू केले जाऊ शकतात.
ऑप्टोइलेक्ट्रॉनिक इंटिग्रेटेड सर्किट तंत्रज्ञानाच्या प्रगतीमुळे आणि उत्पादन खर्चात घट झाल्यामुळे, मूलभूत अॅम्प्लिफायर, फंक्शनल ऑप्टिकल डिव्हाइसेस आणि सबसिस्टम घटक म्हणून SOA सेमीकंडक्टर ऑप्टिकल अॅम्प्लिफायरचे अनुप्रयोग क्षेत्र विस्तारत राहील.
पोस्ट वेळ: जून-२३-२०२५