Optik tolali aloqa sohasidagi optik kuchaytirgichlar
An optik kuchaytirgichoptik signallarni kuchaytiruvchi qurilma. Optik tolali aloqa sohasida u asosan quyidagi rollarni o'ynaydi: 1. Optik quvvatni oshirish va kuchaytirish. Optik kuchaytirgichni optik uzatgichning old uchiga qo'yish orqali tolaga kiradigan optik quvvatni oshirish mumkin. 2. Optik tolali aloqa tizimlarida mavjud takrorlovchilarni almashtirish orqali onlayn rele kuchaytirish; 3. Oldindan kuchaytirish: Qabul qiluvchi tomondagi fotodetektordan oldin, qabul qiluvchi sezgirlikni oshirish uchun zaif yorug'lik signali oldindan kuchaytiriladi.
Hozirgi vaqtda optik tolali aloqada qo'llaniladigan optik kuchaytirgichlar asosan quyidagi turlarni o'z ichiga oladi: 1. Yarimo'tkazgichli optik kuchaytirgich (SOA optik kuchaytirgichi)/Yarimo'tkazgichli lazer kuchaytirgichi (SLA optik kuchaytirgichi); 2. Noyob tuproq bilan lehimlangan tolali kuchaytirgichlar, masalan, o'lja bilan lehimlangan tolali kuchaytirgichlar (EDFA optik kuchaytirgichi), va hokazo. 3. Chiziqli bo'lmagan tolali kuchaytirgichlar, masalan, tolali Raman kuchaytirgichlari va boshqalar. Quyida qisqacha kirish so'zi keltirilgan.
1. Yarim o'tkazgichli optik kuchaytirgichlar: Turli xil qo'llanilish sharoitlarida va turli xil yuz aks ettirishlari bilan yarim o'tkazgichli lazerlar turli xil yarim o'tkazgichli optik kuchaytirgichlarni ishlab chiqarishi mumkin. Agar yarim o'tkazgichli lazerning harakatlantiruvchi oqimi uning chegarasidan past bo'lsa, ya'ni lazer hosil bo'lmasa, bu vaqtda bir uchiga optik signal kiritiladi. Ushbu optik signalning chastotasi lazerning spektral markaziga yaqin ekan, u kuchaytiriladi va boshqa uchidan chiqariladi. Bu turdagiyarimo'tkazgichli optik kuchaytirgichFabry-Perrop tipidagi optik kuchaytirgich (FP-SLA) deb ataladi. Agar lazer chegaradan yuqori yo'naltirilgan bo'lsa, bir uchidan kuchsiz bir rejimli optik signal kirishi, agar bu optik signalning chastotasi ushbu ko'p rejimli lazer spektrida bo'lsa, optik signal kuchaytiriladi va ma'lum bir rejimga qulflanadi. Ushbu turdagi optik kuchaytirgich injektsiya bilan qulflangan turdagi kuchaytirgich (IL-SLA) deb ataladi. Agar yarimo'tkazgichli lazerning ikki uchi oyna bilan qoplangan yoki aks ettiruvchi plyonka qatlami bilan bug'langan bo'lsa, uning emissivligi juda kichik bo'lib, Fabry-Perrou rezonans bo'shlig'ini hosil qila olmasa, optik signal faol to'lqin yo'naltiruvchi qatlamdan o'tganda, u harakatlanayotganda kuchayadi. Shuning uchun, bu turdagi optik kuchaytirgich harakatlanayotgan to'lqin tipidagi optik kuchaytirgich (TW-SLA) deb ataladi va uning tuzilishi quyidagi rasmda ko'rsatilgan. Sayohat to'lqini turidagi optik kuchaytirgichning o'tkazish qobiliyati Fabry-Perot turidagi kuchaytirgichnikidan uch baravar katta bo'lgani va uning 3dB o'tkazish qobiliyati 10THz ga yetishi mumkinligi sababli, u turli chastotalardagi optik signallarni kuchaytirishi mumkin va juda istiqbolli optik kuchaytirgich hisoblanadi.
2. O'lja bilan lehimlangan tola kuchaytirgichi: U uch qismdan iborat: Birinchisi, uzunligi bir necha metrdan o'nlab metrgacha bo'lgan lehimlangan tola. Bu aralashmalar asosan lazer faollashtirish materialini hosil qiluvchi noyob yer ionlari; Ikkinchisi lazer nasosi manbai bo'lib, u yorug'likni kuchaytirish uchun lehimlangan noyob yer ionlarini qo'zg'atish uchun mos to'lqin uzunliklari energiyasini ta'minlaydi. Uchinchisi, nasos nuri va signal nurini lehimlangan optik tola faollashtiruvchi materialga ulash imkonini beruvchi ulagichdir. Tola kuchaytirgichining ish printsipi qattiq holatdagi lazerning ish printsipiga juda o'xshaydi. U lazer bilan faollashtirilgan material ichida teskari zarrachalar sonining taqsimlanish holatini keltirib chiqaradi va stimulyatsiya qilingan nurlanishni hosil qiladi. Barqaror zarrachalar sonining teskari taqsimlanish holatini yaratish uchun optik o'tishda ikkitadan ortiq energiya darajasi, odatda uch darajali va to'rt darajali tizimlar ishtirok etishi kerak, bu nasos manbaidan uzluksiz energiya ta'minoti bilan ta'minlanadi. Samarali energiya ta'minlash uchun nasos fotonining to'lqin uzunligi lazer fotonining to'lqin uzunligidan qisqaroq bo'lishi kerak, ya'ni nasos fotonining energiyasi lazer fotonining energiyasidan kattaroq bo'lishi kerak. Bundan tashqari, rezonans bo'shlig'i ijobiy teskari aloqa hosil qiladi va shu tariqa lazer kuchaytirgichini hosil qilish mumkin.
3. Nochiziqli tola kuchaytirgichlari: Nochiziqli tola kuchaytirgichlari ham, erbiy tola kuchaytirgichlari ham tola kuchaytirgichlari toifasiga kiradi. Biroq, birinchisi kvarts tolalarining nochiziqli ta'siridan foydalanadi, ikkinchisi esa faol muhitga ta'sir qilish uchun erbiy bilan qo'shilgan kvarts tolalaridan foydalanadi. Oddiy kvarts optik tolalari mos to'lqin uzunlikdagi kuchli nasos nuri ta'sirida kuchli nochiziqli ta'sirlarni hosil qiladi, masalan, stimulyatsiya qilingan Raman sochilishi (SRS), stimulyatsiya qilingan Brillouin sochilishi (SBS) va to'rt to'lqinli aralashtirish effektlari. Signal optik tola bo'ylab nasos nuri bilan birga uzatilganda, signal nuri kuchaytirilishi mumkin. Shunday qilib, ular taqsimlangan tola kuchaytirgichlari bo'lgan tolali Raman kuchaytirgichlarini (FRA), Brillouin kuchaytirgichlarini (FBA) va parametrik kuchaytirgichlarni hosil qiladi.
Xulosa: Barcha optik kuchaytirgichlarning umumiy rivojlanish yo'nalishi yuqori daromad, yuqori chiqish quvvati va past shovqin ko'rsatkichidir.
Joylashtirilgan vaqt: 2025-yil 8-may