Optik tolali aloqa sohasidagi optik kuchaytirgichlar
An optik kuchaytirgichoptik signallarni kuchaytiruvchi qurilma. Optik tolali aloqa sohasida u asosan quyidagi rollarni bajaradi: 1. Optik quvvatni kuchaytirish va kuchaytirish. Optik kuchaytirgichni optik uzatgichning oldingi uchiga qo'yish orqali tolaga kiradigan optik quvvatni oshirish mumkin. 2. Optik tolali aloqa tizimlarida mavjud Repeatatorlarni almashtirish, onlayn o'rni kuchaytirish; 3. Oldindan kuchaytirish: qabul qiluvchi uchidagi fotodetektordan oldin, qabul qiluvchi sezgirlikni oshirish uchun zaif yorug'lik signali oldindan kuchaytiriladi.
Hozirgi vaqtda optik tolali aloqada qabul qilingan Optik kuchaytirgichlar asosan quyidagi turlarni o'z ichiga oladi: 1. Yarimo'tkazgichli optik kuchaytirgich (SOA optik kuchaytirgich)/Yarim o'tkazgichli lazer kuchaytirgich (SLA Optik kuchaytirgich); 2. Noyob tuproq bilan qo'shilgan tolali kuchaytirgichlar, masalan, o'lja qo'shilgan tolali kuchaytirgichlar (EDFA optik kuchaytirgich) va hokazo. 3. Nochiziqli tolali kuchaytirgichlar, masalan, tolali Raman kuchaytirgichlari va boshqalar. Quyida mos ravishda qisqacha kirish keltirilgan.
1.Yarim o'tkazgichli optik kuchaytirgichlar: Turli xil dastur sharoitlarida va turli xil so'nggi yuz aks ettirish bilan yarimo'tkazgichli lazerlar har xil turdagi yarimo'tkazgichli optik kuchaytirgichlarni ishlab chiqarishi mumkin. Agar yarimo'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 bo'lsa, u kuchaytiriladi va boshqa uchidan chiqariladi. Bundayyarimo'tkazgichli optik kuchaytirgichFabry-Perrop tipidagi optik kuchaytirgich (FP-SLA) deb ataladi. Agar lazer chegaradan yuqori bo'lsa, zaif bitta rejimli optik signal bir uchidan kiritiladi, bu optik signalning chastotasi ushbu multimodli lazerning spektrida bo'lsa, optik signal kuchaytiriladi va ma'lum bir rejimga qulflanadi. Ushbu turdagi optik kuchaytirgich in'ektsion qulflangan turdagi kuchaytirgich (IL-SLA) deb ataladi. Agar yarimo'tkazgichli lazerning ikki uchi ko'zgu bilan qoplangan bo'lsa yoki aks ettirishga qarshi plyonka qatlami bilan bug'langan bo'lsa, uning emissiyasi juda kichik bo'lsa va Fabri-Perro rezonans bo'shlig'ini hosil qila olmasa, optik signal faol to'lqin o'tkazgich qatlamidan o'tganda, u sayohat paytida kuchayadi. Shuning uchun bu turdagi optik kuchaytirgich harakatlanuvchi to'lqin tipidagi optik kuchaytirgich (TW-SLA) deb ataladi va uning tuzilishi quyidagi rasmda ko'rsatilgan. Harakatlanuvchi to'lqin tipidagi optik kuchaytirgichning tarmoqli kengligi Fabry-Perot tipidagi kuchaytirgichdan uch daraja kattaroq bo'lgani va uning 3dB tarmoqli kengligi 10 THz ga yetishi mumkinligi sababli, u turli chastotalarning optik signallarini kuchaytira oladi va juda istiqbolli optik kuchaytirgich hisoblanadi.
2. O'lja qo'shilgan tolali kuchaytirgich: U uch qismdan iborat: Birinchisi, uzunligi bir necha metrdan o'nlab metrgacha bo'lgan doplangan tola. Bu aralashmalar, asosan, lazer faollashtiruvchi materialni tashkil etuvchi noyob tuproq ionlari; Ikkinchisi, yorug'likning kuchayishiga erishish uchun doplangan noyob tuproq ionlarini qo'zg'atish uchun tegishli to'lqin uzunliklarining energiyasini ta'minlaydigan lazer nasos manbai. Uchinchisi, nasos nuri va signal nurini doplangan optik tolali faollashtiruvchi materialga ulash imkonini beruvchi ulash moslamasi. Tolali kuchaytirgichning ishlash printsipi qattiq holatdagi lazerga juda o'xshaydi. Bu lazer bilan faollashtirilgan material ichida zarrachalar sonining teskari taqsimot holatini keltirib chiqaradi va stimulyatsiya qilingan nurlanishni hosil qiladi. Barqaror zarrachalar sonining inversiyasini taqsimlash holatini yaratish uchun ikkidan ortiq energiya darajasi optik o'tishda ishtirok etishi kerak, odatda uch darajali va to'rt darajali tizimlar, nasos manbasidan doimiy energiya ta'minoti bilan. Energiyani samarali ta'minlash uchun nasos fotonining to'lqin uzunligi lazer fotonnikidan qisqaroq bo'lishi kerak, ya'ni nasos fotonining energiyasi lazer fotonidan kattaroq bo'lishi kerak. Bundan tashqari, rezonans bo'shlig'i ijobiy qayta aloqa hosil qiladi va shu bilan lazer kuchaytirgich hosil bo'lishi mumkin.
3. Chiziqli bo'lmagan tolali kuchaytirgichlar: Ham chiziqli bo'lmagan tolali kuchaytirgichlar, ham erbium tolali kuchaytirgichlar tolali kuchaytirgichlar toifasiga kiradi. Biroq, birinchisi kvarts tolalarining chiziqli bo'lmagan ta'siridan foydalanadi, ikkinchisi esa faol muhitda harakat qilish uchun erbiy qo'shilgan kvarts tolalarini ishlatadi. Oddiy kvarts optik tolalari tegishli to'lqin uzunlikdagi kuchli nasos nuri ta'sirida kuchli chiziqli bo'lmagan effektlarni hosil qiladi, masalan, stimulyatsiyalangan Raman tarqalishi (SRS), ogohlantirilgan Brillouin tarqalishi (SBS) va to'rt to'lqinli aralashtirish effektlari. Signal nasos nuri bilan birga optik tola bo'ylab uzatilganda, signal nurini kuchaytirish mumkin. Shunday qilib, ular tolali Raman kuchaytirgichlarini (FRA), Brillouin kuchaytirgichlarini (FBA) va parametrik kuchaytirgichlarni hosil qiladi, ularning barchasi taqsimlangan tolali kuchaytirgichlardir.
Xulosa: Barcha optik kuchaytirgichlarning umumiy rivojlanish yo'nalishi yuqori daromad, yuqori chiqish quvvati va past shovqin ko'rsatkichidir.
Xabar berish vaqti: 2025 yil 08-may