Ինչպե՞ս էկիսահաղորդչային օպտիկական ուժեղացուցիչհասնել ուժեղացմանը;
Մեծ տարողունակության օպտիկական մանրաթելային կապի դարաշրջանի գալուստից հետո օպտիկական ուժեղացման տեխնոլոգիան արագ զարգացավ։Օպտիկական ուժեղացուցիչներուժեղացնել մուտքային օպտիկական ազդանշանները՝ հիմնվելով խթանված ճառագայթման կամ խթանված ցրման վրա: Աշխատանքի սկզբունքի համաձայն, օպտիկական ուժեղացուցիչները կարելի է բաժանել կիսահաղորդչային օպտիկական ուժեղացուցիչների (SOA) ևօպտիկական մանրաթելային ուժեղացուցիչներՆրանց թվում՝կիսահաղորդչային օպտիկական ուժեղացուցիչներԼայնորեն կիրառվում են օպտիկական կապի մեջ՝ լայն ուժեղացման գոտու, լավ ինտեգրման և լայն ալիքի երկարության տիրույթի առավելությունների շնորհիվ: Դրանք կազմված են ակտիվ և պասիվ շրջաններից, և ակտիվ շրջանը ուժեղացման շրջանն է: Երբ լույսի ազդանշանն անցնում է ակտիվ շրջանով, դա ստիպում է էլեկտրոններին կորցնել էներգիա և վերադառնալ հիմնական վիճակի՝ ֆոտոնների տեսքով, որոնք ունեն նույն ալիքի երկարությունը, ինչ լույսի ազդանշանը, այդպիսով ուժեղացնելով լույսի ազդանշանը: Կիսահաղորդչային օպտիկական ուժեղացուցիչը կիսահաղորդչային կրիչը վերածում է հակադարձ մասնիկի՝ շարժիչ հոսանքի միջոցով, ուժեղացնում է ներարկված սկզբնական լույսի ամպլիտուդը և պահպանում ներարկված սկզբնական լույսի հիմնական ֆիզիկական բնութագրերը, ինչպիսիք են բևեռացումը, գծի լայնությունը և հաճախականությունը: Աշխատանքային հոսանքի աճի հետ մեկտեղ ելքային օպտիկական հզորությունը նույնպես մեծանում է որոշակի ֆունկցիոնալ հարաբերակցությամբ:
Սակայն այս աճը սահմաններ չունի, քանի որ կիսահաղորդչային օպտիկական ուժեղացուցիչներն ունեն ուժեղացման հագեցման երևույթ։ Այս երևույթը ցույց է տալիս, որ երբ մուտքային օպտիկական հզորությունը հաստատուն է, ուժեղացումը մեծանում է ներարկված կրողի կոնցենտրացիայի աճին զուգընթաց, բայց երբ ներարկված կրողի կոնցենտրացիան չափազանց մեծ է, ուժեղացումը կհագեցվի կամ նույնիսկ կնվազի։ Երբ ներարկված կրողի կոնցենտրացիան հաստատուն է, ելքային հզորությունը մեծանում է մուտքային հզորության աճին զուգընթաց, բայց երբ մուտքային օպտիկական հզորությունը չափազանց մեծ է, գրգռված ճառագայթման պատճառով կրողի սպառման արագությունը չափազանց մեծ է, ինչը հանգեցնում է ուժեղացման հագեցման կամ նվազման։ Ուժեղացման հագեցման երևույթի պատճառը ակտիվ շրջանի նյութում էլեկտրոնների և ֆոտոնների փոխազդեցությունն է։ Անկախ նրանից, թե ֆոտոնները առաջանում են ուժեղացման միջավայրում, թե արտաքին ֆոտոնները, խթանված ճառագայթման կողմից կրիչների սպառման արագությունը կապված է այն արագության հետ, որով կրիչները ժամանակի ընթացքում համալրվում են համապատասխան էներգիայի մակարդակին։ Բացի խթանված ճառագայթումից, փոխվում է նաև այլ գործոնների կողմից սպառվող կրողի արագությունը, ինչը բացասաբար է ազդում ուժեղացման հագեցման վրա։
Քանի որ կիսահաղորդչային օպտիկական ուժեղացուցիչների ամենակարևոր գործառույթը գծային ուժեղացումն է, հիմնականում ուժեղացման հասնելու համար, դրանք կարող են օգտագործվել որպես հզորության ուժեղացուցիչներ, գծային ուժեղացուցիչներ և նախաուժեղացուցիչներ կապի համակարգերում: Փոխանցող ծայրում կիսահաղորդչային օպտիկական ուժեղացուցիչն օգտագործվում է որպես հզորության ուժեղացուցիչ՝ համակարգի փոխանցող ծայրում ելքային հզորությունը մեծացնելու համար, ինչը կարող է զգալիորեն մեծացնել համակարգի միջքաղաքային ռելեի հեռավորությունը: Փոխանցման գծում կիսահաղորդչային օպտիկական ուժեղացուցիչը կարող է օգտագործվել որպես գծային ռելեային ուժեղացուցիչ, որպեսզի փոխանցման վերականգնողական ռելեի հեռավորությունը կարողանա կրկին մեծանալ թռիչքներով: Ընդունող ծայրում կիսահաղորդչային օպտիկական ուժեղացուցիչը կարող է օգտագործվել որպես նախաուժեղացուցիչ, ինչը կարող է զգալիորեն բարելավել ընդունիչի զգայունությունը: Կիսահաղորդչային օպտիկական ուժեղացուցիչների ուժեղացման հագեցվածության բնութագրերը կհանգեցնեն նրան, որ մեկ բիթի ուժգնացումը կապված կլինի նախորդ բիթային հաջորդականության հետ: Փոքր ալիքների միջև օրինաչափության էֆեկտը կարելի է նաև անվանել խաչաձև ուժեղացման մոդուլյացիայի էֆեկտ: Այս տեխնիկան օգտագործում է բազմաթիվ ալիքների միջև խաչաձև ուժեղացման մոդուլյացիայի էֆեկտի վիճակագրական միջինը և գործընթացում ներմուծում է միջին ինտենսիվության անընդհատ ալիք՝ ճառագայթը պահպանելու համար, այդպիսով սեղմելով ուժեղացուցիչի ընդհանուր ուժգնացումը: Այնուհետև ալիքների միջև խաչաձև ուժեղացման մոդուլյացիայի էֆեկտը նվազում է:
Կիսահաղորդչային օպտիկական ուժեղացուցիչներն ունեն պարզ կառուցվածք, հեշտ ինտեգրում և կարող են ուժեղացնել տարբեր ալիքի երկարությունների օպտիկական ազդանշանները, և լայնորեն օգտագործվում են տարբեր տեսակի լազերների ինտեգրման մեջ: Ներկայումս կիսահաղորդչային օպտիկական ուժեղացուցիչների վրա հիմնված լազերային ինտեգրման տեխնոլոգիան շարունակում է զարգանալ, բայց դեռևս անհրաժեշտ է ջանքեր գործադրել հետևյալ երեք ասպեկտներում: Մեկը օպտիկական մանրաթելի հետ կապի կորստի նվազեցումն է: Կիսահաղորդչային օպտիկական ուժեղացուցիչի հիմնական խնդիրն այն է, որ մանրաթելի հետ կապի կորուստը մեծ է: Կապի արդյունավետությունը բարելավելու համար կապի համակարգին կարելի է ավելացնել ոսպնյակ՝ անդրադարձման կորուստը նվազագույնի հասցնելու, ճառագայթի համաչափությունը բարելավելու և բարձր արդյունավետության կապ ապահովելու համար: Երկրորդը՝ կիսահաղորդչային օպտիկական ուժեղացուցիչների բևեռացման զգայունությունը նվազեցնելու համար է: Բևեռացման բնութագիրը հիմնականում վերաբերում է միջադեպային լույսի բևեռացման զգայունությանը: Եթե կիսահաղորդչային օպտիկական ուժեղացուցիչը հատուկ մշակված չէ, ապա ուժեղացման արդյունավետ թողունակությունը կնվազի: Քվանտային հորատանցքի կառուցվածքը կարող է արդյունավետորեն բարելավել կիսահաղորդչային օպտիկական ուժեղացուցիչների կայունությունը: Հնարավոր է ուսումնասիրել պարզ և գերազանց քվանտային հորատանցքի կառուցվածք՝ կիսահաղորդչային օպտիկական ուժեղացուցիչների բևեռացման զգայունությունը նվազեցնելու համար: Երրորդը՝ ինտեգրված գործընթացի օպտիմալացումն է: Ներկայումս կիսահաղորդչային օպտիկական ուժեղացուցիչների և լազերների ինտեգրումը չափազանց բարդ է և տեխնիկական մշակման առումով դժվար, ինչը հանգեցնում է օպտիկական ազդանշանի փոխանցման և սարքի ներդրման մեծ կորստի, իսկ արժեքը՝ չափազանց բարձր։ Հետևաբար, մենք պետք է փորձենք օպտիմալացնել ինտեգրված սարքերի կառուցվածքը և բարելավել սարքերի ճշգրտությունը։
Օպտիկական հաղորդակցման տեխնոլոգիաներում օպտիկական ուժեղացման տեխնոլոգիան օժանդակ տեխնոլոգիաներից մեկն է, և կիսահաղորդչային օպտիկական ուժեղացուցիչների տեխնոլոգիան արագ զարգանում է։ Ներկայումս կիսահաղորդչային օպտիկական ուժեղացուցիչների աշխատանքը զգալիորեն բարելավվել է, հատկապես նոր սերնդի օպտիկական տեխնոլոգիաների, ինչպիսիք են ալիքի երկարության բաժանման մուլտիպլեքսավորումը կամ օպտիկական անջատման ռեժիմները, մշակման գործում։ Տեղեկատվական արդյունաբերության զարգացման հետ մեկտեղ կներդրվի տարբեր գոտիների և տարբեր կիրառությունների համար հարմար օպտիկական ուժեղացման տեխնոլոգիա, և նոր տեխնոլոգիաների մշակումն ու հետազոտությունը անխուսափելիորեն կհանգեցնեն կիսահաղորդչային օպտիկական ուժեղացուցիչների տեխնոլոգիայի շարունակական զարգացմանը և բարգավաճմանը։
Հրապարակման ժամանակը. Փետրվարի 25-2025