Bộ khuếch đại quang bán dẫn nâng cao

Tăng cườngbộ khuếch đại quang bán dẫn

Bộ khuếch đại quang bán dẫn nâng cao là phiên bản nâng cấp của bộ khuếch đại quang bán dẫn (Bộ khuếch đại quang SOA). Đây là bộ khuếch đại sử dụng chất bán dẫn để cung cấp môi trường khuếch đại. Cấu trúc của nó tương tự như cấu trúc của diode laser Fabry-Pero, nhưng thường thì mặt cuối được phủ một lớp màng chống phản xạ. Thiết kế mới nhất bao gồm các lớp màng chống phản xạ cũng như các ống dẫn sóng nghiêng và vùng cửa sổ, có thể giảm độ phản xạ của mặt cuối xuống dưới 0,001%. Bộ khuếch đại quang học tăng cường hiệu suất cao đặc biệt hữu ích khi khuếch đại tín hiệu (quang học), vì có mối đe dọa nghiêm trọng về mất tín hiệu trong quá trình truyền dẫn đường dài. Vì tín hiệu quang được khuếch đại trực tiếp nên cách truyền thống để chuyển đổi tín hiệu thành tín hiệu điện trước đây trở nên thừa thãi. Do đó, việc sử dụngSOAcải thiện đáng kể hiệu suất truyền tải. Công nghệ này thường được sử dụng để phân chia công suất và bù tổn thất trong mạng WDM.

Các tình huống ứng dụng

Trong hệ thống truyền thông sợi quang, bộ khuếch đại quang bán dẫn (SOA) có thể được sử dụng trong nhiều lĩnh vực ứng dụng để nâng cao hiệu suất và khoảng cách truyền của hệ thống truyền thông. Sau đây là một số ứng dụng phổ biến của việc sử dụng bộ khuếch đại SOA trong hệ thống truyền thông sợi quang:

Bộ tiền khuếch đại: SOAbộ khuếch đại quang họccó thể được sử dụng như một bộ tiền khuếch đại ở đầu thu quang trong các hệ thống thông tin liên lạc đường dài với sợi quang vượt quá 100 km, tăng cường hoặc khuếch đại cường độ tín hiệu đầu ra trong các hệ thống thông tin liên lạc sợi quang đường dài, do đó bù đắp cho khoảng cách truyền không đủ do đầu ra yếu của các tín hiệu nhỏ. Hơn nữa, SOA cũng có thể được sử dụng để triển khai công nghệ tái tạo tín hiệu mạng quang trong các hệ thống thông tin liên lạc sợi quang.

Tái tạo tín hiệu toàn quang: Trong mạng quang, khi khoảng cách truyền tăng lên, tín hiệu quang sẽ bị suy giảm do suy hao, phân tán, nhiễu, độ trễ thời gian và nhiễu xuyên âm, v.v. Do đó, trong truyền dẫn đường dài, cần phải bù cho các tín hiệu quang bị suy giảm để đảm bảo độ chính xác của thông tin được truyền. Tái tạo tín hiệu toàn quang đề cập đến việc khuếch đại lại, định hình lại và định thời lại. Có thể thực hiện khuếch đại thêm bằng các bộ khuếch đại quang như bộ khuếch đại quang bán dẫn, EDFA và bộ khuếch đại Raman (RFA).

Trong hệ thống cảm biến sợi quang, bộ khuếch đại quang bán dẫn (Bộ khuếch đại SOA) có thể được sử dụng để khuếch đại tín hiệu quang, do đó tăng cường độ nhạy và độ chính xác của cảm biến. Sau đây là một số ứng dụng phổ biến của việc sử dụng SOA trong hệ thống cảm biến sợi quang:

Đo độ biến dạng của sợi quang: Cố định sợi quang trên vật thể cần đo độ biến dạng. Khi vật thể chịu tác động của độ biến dạng, sự thay đổi độ biến dạng sẽ gây ra sự thay đổi nhỏ về chiều dài của sợi quang, do đó làm thay đổi bước sóng hoặc thời gian của tín hiệu quang đến cảm biến PD. Bộ khuếch đại SOA có thể đạt được hiệu suất cảm biến cao hơn bằng cách khuếch đại và xử lý tín hiệu quang.

Đo áp suất sợi quang: Bằng cách kết hợp sợi quang với vật liệu nhạy áp suất, khi một vật thể chịu áp suất, nó sẽ gây ra những thay đổi về tổn thất quang học bên trong sợi quang. SOA có thể được sử dụng để khuếch đại tín hiệu quang yếu này để đạt được phép đo áp suất có độ nhạy cao.

Bộ khuếch đại quang bán dẫn SOA là thiết bị chính trong lĩnh vực truyền thông sợi quang và cảm biến sợi quang. Bằng cách khuếch đại và xử lý tín hiệu quang, nó nâng cao hiệu suất hệ thống và độ nhạy cảm biến. Các ứng dụng này rất quan trọng để đạt được truyền thông sợi quang tốc độ cao, ổn định và đáng tin cậy cũng như cảm biến sợi quang chính xác và hiệu quả.