Parannettu puolijohdeoptinen vahvistin

Parannettupuolijohdeoptinen vahvistin

Parannettu puolijohdeoptinen vahvistin on päivitetty versio puolijohdeoptisesta vahvistimesta (SOA-optinen vahvistin). Se on vahvistin, joka käyttää puolijohteita vahvistusväliaineena. Sen rakenne on samanlainen kuin Fabry-Pero-laserdiodilla, mutta yleensä päätypinta on päällystetty heijastamattomalla kalvolla. Uusimpiin suunteluihin kuuluvat heijastamattomat kalvot sekä kaltevat aaltojohteet ja ikkuna-alueet, jotka voivat vähentää päätypinnan heijastavuutta alle 0,001 %:iin. Tehokkaat parannetut optiset vahvistimet ovat erityisen hyödyllisiä (optisten) signaalien vahvistamisessa, koska pitkän matkan siirron aikana on vakava signaalin häviämisen uhka. Koska optinen signaali vahvistetaan suoraan, perinteinen tapa muuntaa se sähköiseksi signaaliksi aiemman siirron aikana tulee tarpeettomaksi. SiksiPalveluntarjoajaparantaa merkittävästi siirtotehokkuutta. Tätä tekniikkaa käytetään yleensä tehonjakoon ja häviöiden kompensointiin WDM-verkoissa.

Sovellusskenaariot

Optisissa kuitutietoliikennejärjestelmissä puolijohdeoptisia vahvistimia (SOA) voidaan käyttää useissa sovelluksissa tietoliikennejärjestelmän suorituskyvyn ja siirtoetäisyyden parantamiseksi. Seuraavassa on joitakin yleisiä SOA-vahvistimen käyttösovelluksia optisissa kuitutietoliikennejärjestelmissä:

Esivahvistin: SOAoptinen vahvistinvoidaan käyttää esivahvistimena optisen vastaanoton päässä pitkän matkan tietoliikennejärjestelmissä, joissa optiset kuidut ovat yli 100 kilometriä pitkiä, parantaen tai vahvistaen signaalin lähtövoimaa pitkän matkan optisissa kuitutietoliikennejärjestelmissä ja kompensoiden siten pienten signaalien heikon lähdön aiheuttamaa riittämätöntä siirtoetäisyyttä. Lisäksi SOA:ta voidaan käyttää myös optisen verkon signaalin regenerointitekniikan toteuttamiseen optisissa kuitutietoliikennejärjestelmissä.

Täysin optinen signaalin regenerointi: Optisissa verkoissa siirtoetäisyyden kasvaessa optiset signaalit heikkenevät vaimennuksen, dispersion, kohinan, aikaviiveen ja ylikuulumisen jne. vuoksi. Siksi pitkän matkan siirrossa on tarpeen kompensoida heikentyneitä optisia signaaleja lähetetyn tiedon tarkkuuden varmistamiseksi. Täysin optinen signaalin regenerointi viittaa uudelleenvahvistukseen, uudelleenmuotoiluun ja uudelleenajoitukseen. Lisävahvistusta voidaan suorittaa optisilla vahvistimilla, kuten puolijohdeoptisilla vahvistimilla, EDFA- ja Raman-vahvistimilla (RFA).

Optisissa kuitutunnistusjärjestelmissä puolijohdeoptiset vahvistimet (SOA-vahvistin) voidaan käyttää optisten signaalien vahvistamiseen, mikä parantaa antureiden herkkyyttä ja tarkkuutta. Seuraavassa on joitakin yleisiä SOA:n sovelluksia optisissa kuitutunnistusjärjestelmissä:

Optisen kuidun venymän mittaus: Kiinnitä optinen kuitu kohteeseen, jonka venymä on mitattava. Kun kohteeseen kohdistuu venymä, venymän muutos aiheuttaa pienen muutoksen optisen kuidun pituudessa, mikä muuttaa PD-anturiin menevän optisen signaalin aallonpituutta tai ajoitusta. SOA-vahvistin voi saavuttaa paremman tunnistustehon vahvistamalla ja käsittelemällä optista signaalia.

Optisten kuitujen paineenmittaus: Yhdistämällä optisia kuituja paineherkkiin materiaaleihin, kun esineeseen kohdistetaan paine, se aiheuttaa muutoksia optisen kuidun optisessa häviössä. SOA:ta voidaan käyttää vahvistamaan tätä heikkoa optista signaalia erittäin herkän paineenmittauksen saavuttamiseksi.

Puolijohdeoptinen vahvistin SOA on avainlaite optisen kuitutiedonsiirron ja optisen kuidun tunnistuksen aloilla. Vahvistamalla ja käsittelemällä optisia signaaleja se parantaa järjestelmän suorituskykyä ja tunnistuksen herkkyyttä. Nämä sovellukset ovat ratkaisevan tärkeitä nopean, vakaan ja luotettavan optisen kuitutiedonsiirron sekä tarkan ja tehokkaan optisen kuitutunnistuksen saavuttamiseksi.