어떻게합니까반도체 광학 증폭기증폭?
대용량 광섬유 통신 시대의 출현 후 광학 증폭 기술이 빠르게 발전했습니다.광학 증폭기자극 된 방사선 또는 자극 된 산란에 기초하여 입력 광학 신호를 증폭시킵니다. 작동 원리에 따라 광학 증폭기는 반도체 광학 증폭기로 나눌 수 있습니다.소아) 그리고광섬유 증폭기. 그들 중에서,반도체 광학 증폭기넓은 게인 밴드, 우수한 통합 및 넓은 파장 범위의 장점 덕분에 광학 통신에 널리 사용됩니다. 그것들은 활성 및 수동적 영역으로 구성되어 있으며, 활성 영역은 게인 영역입니다. 광 신호가 활성 영역을 통과 할 때 전자가 에너지를 잃고 광자 형태로 에너지를 잃고 접지 상태로 돌아갑니다. 이는 광 신호와 동일한 파장을 갖는 광 신호를 증폭시킵니다. 반도체 광학 증폭기는 주입 전류에 의해 반도체 캐리어를 역 입자로 변환하고, 주입 된 시드 광 진폭을 증폭시키고, 편광, 선 너비 및 주파수와 같은 주사 된 시드 조명의 기본 물리적 특성을 유지합니다. 작업 전류가 증가함에 따라 출력 광학 전력도 특정 기능 관계에서 증가합니다.
그러나 반도체 광학 증폭기는 게인 포화 현상을 가지고 있기 때문에 이러한 성장은 제한이 없습니다. 이 현상은 입력 광학 전력이 일정 할 때 주입 된 캐리어 농도의 증가에 따라 게인이 증가하지만, 주입 된 캐리어 농도가 너무 커지면 게인이 포화되거나 심지어 감소 함을 보여줍니다. 주입 된 캐리어의 농도가 일정 할 때, 입력 전력이 증가함에 따라 출력 전력이 증가하지만 입력 광 전력이 너무 커지면 여기 방사선으로 인한 캐리어 소비 속도가 너무 커서 포화 또는 감소가 발생합니다. 게인 포화 현상의 이유는 활성 영역 재료에서 전자와 광자 사이의 상호 작용 때문입니다. 게인 매체에서 생성 된 광자 또는 외부 광자에서, 자극 된 방사선이 담체를 소비하는 속도는 운반체가 해당 에너지 수준으로 보충하는 속도와 관련이있다. 자극 된 방사선 외에도, 다른 요인에 의해 소비되는 캐리어 속도도 변화하여 이득 포화에 부정적인 영향을 미칩니다.
반도체 광학 증폭기의 가장 중요한 기능은 선형 증폭이므로 주로 증폭을 달성하기 위해, 통신 시스템에서 전력 증폭기, 라인 증폭기 및 프리 앰프로 사용될 수 있습니다. 전송 끝에서, 반도체 광학 증폭기는 시스템의 전송 끝에서 출력 전력을 향상시키기위한 전력 증폭기로 사용되며, 이는 시스템 트렁크의 릴레이 거리를 크게 증가시킬 수있다. 전송 라인에서, 반도체 광학 증폭기는 선형 릴레이 증폭기로 사용될 수 있으므로, 전송 재생 릴레이 거리가 도약 및 경계에 의해 다시 확장 될 수있다. 수신 끝에서, 반도체 광학 증폭기는 프리 앰프로 사용될 수 있으며, 이는 수신기의 민감도를 크게 향상시킬 수있다. 반도체 광학 증폭기의 게인 포화 특성은 비트 당 게인이 이전 비트 시퀀스와 관련이 있습니다. 작은 채널 사이의 패턴 효과를 크로스 이득 변조 효과라고도합니다. 이 기술은 여러 채널 사이의 교차 이득 변조 효과의 통계 평균을 사용하고 빔을 유지하기 위해 과정에서 중간 강도 연속파를 도입하여 앰프의 총 이득을 압축합니다. 그런 다음 채널 사이의 교차 이득 변조 효과가 줄어 듭니다.
반도체 광 증폭기는 간단한 구조, 쉽게 통합되며 다양한 파장의 광 신호를 증폭시킬 수 있으며 다양한 유형의 레이저의 통합에 널리 사용됩니다. 현재, 반도체 광학 증폭기를 기반으로 한 레이저 통합 기술은 계속 성숙하지만 다음 세 가지 측면에서 여전히 노력해야합니다. 하나는 광섬유와의 커플 링 손실을 줄이는 것입니다. 반도체 광학 증폭기의 주요 문제는 섬유와의 커플 링 손실이 크다는 것입니다. 커플 링 효율을 향상시키기 위해, 반사 손실을 최소화하고 빔의 대칭을 개선하며 고효율 커플 링을 달성하기 위해 렌즈를 커플 링 시스템에 추가 할 수 있습니다. 두 번째는 반도체 광학 증폭기의 편광 감도를 줄이는 것입니다. 편광 특성은 주로 입사광의 편광 감도를 나타냅니다. 반도체 광학 증폭기가 특별히 처리되지 않으면 이득의 유효 대역폭이 줄어 듭니다. 양자 우물 구조는 반도체 광학 증폭기의 안정성을 효과적으로 향상시킬 수 있습니다. 반도체 광학 증폭기의 편광 감도를 줄이기 위해 단순하고 우수한 양자 우물 구조를 연구 할 수 있습니다. 세 번째는 통합 프로세스의 최적화입니다. 현재, 반도체 광학 증폭기 및 레이저의 통합은 기술 처리에서 너무 복잡하고 번거롭고 광학 신호 전송 및 장치 삽입 손실이 크게 손실되고 비용이 너무 높습니다. 따라서 우리는 통합 장치의 구조를 최적화하고 장치의 정밀도를 향상 시키려고 노력해야합니다.
광학적 통신 기술에서 광학 증폭 기술은 지원 기술 중 하나이며 반도체 광학 증폭기 기술은 빠르게 개발되고 있습니다. 현재, 반도체 광학 증폭기의 성능은 특히 파장 분할 멀티플렉싱 또는 광학 스위칭 모드와 같은 새로운 세대 광학 기술의 개발에서 크게 향상되었습니다. 정보 산업의 개발을 통해 다양한 밴드 및 다양한 응용 프로그램에 적합한 광학 증폭 기술이 도입 될 것이며, 새로운 기술의 개발 및 연구는 필연적으로 반도체 광학 증폭기 기술을 계속 개발하고 번영 할 것입니다.
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