Як використовувати напівпровідниковий оптичний підсилювач

Спосіб використаннянапівпровідниковий оптичний підсилювач(SOA) виглядає наступним чином:

Напівпровідниковий оптичний підсилювач SOA широко використовується в усіх сферах життя. Однією з найважливіших галузей є телекомунікації, яка цінується в маршрутизації та комутації.SOA напівпровідниковий оптичний підсилювачтакож використовується для посилення або підсилення сигналу волоконно-оптичного зв'язку на великі відстані та є дуже важливим оптичним підсилювачем.

Основні кроки використання

Виберіть відповіднийОптичний підсилювач SOAВиходячи з конкретних сценаріїв застосування та вимог, оберіть оптичний підсилювач SOA з відповідними параметрами, такими як робоча довжина хвилі, коефіцієнт підсилення, насичена вихідна потужність та коефіцієнт шуму. Наприклад, в системах оптичного зв'язку, якщо підсилення сигналу має здійснюватися в діапазоні 1550 нм, необхідно вибрати оптичний підсилювач SOA з робочою довжиною хвилі, близькою до цього діапазону.

Підключення оптичного шляху: підключіть вхідний кінець напівпровідникового оптичного підсилювача SOA до джерела оптичного сигналу, який потрібно підсилити, а вихідний кінець – до наступного оптичного шляху або оптичного пристрою. Під час підключення звертайте увагу на ефективність з'єднання оптичного волокна та намагайтеся мінімізувати оптичні втрати. Для оптимізації з'єднань оптичного шляху можна використовувати такі пристрої, як волоконно-оптичні з'єднувачі та оптичні ізолятори.

Встановлення струму зміщення: Керуйте коефіцієнтом посилення підсилювача SOA, регулюючи його струм зміщення. Загалом, чим більший струм зміщення, тим вище коефіцієнт посилення, але водночас це може призвести до збільшення шуму та змін вихідної потужності насичення. Відповідне значення струму зміщення необхідно знайти на основі фактичних вимог та параметрів продуктивності.SOA-підсилювач.

Моніторинг та налаштування: Під час використання необхідно контролювати вихідну оптичну потужність, коефіцієнт підсилення, шум та інші параметри SOA в режимі реального часу. На основі результатів моніторингу слід регулювати струм зміщення та інші параметри для забезпечення стабільної роботи та якості сигналу напівпровідникового оптичного підсилювача SOA.

Використання в різних сценаріях застосування

Оптична система зв'язку

Підсилювач потужності: Перед передачею оптичного сигналу на передавальному кінці розміщується напівпровідниковий оптичний підсилювач SOA для збільшення потужності оптичного сигналу та збільшення дальності передачі системи. Наприклад, у волоконно-оптичному зв'язку на великі відстані посилення оптичних сигналів за допомогою напівпровідникового оптичного підсилювача SOA може зменшити кількість ретрансляційних станцій.

Лінійний підсилювач: В оптичних лініях передачі оптичний підсилювач (SOA) розміщується через певні інтервали для компенсації втрат, спричинених затуханням у волокні та роз'ємах, забезпечуючи якість оптичних сигналів під час передачі на великі відстані.

Передпідсилювач: На приймальному кінці SOA розміщується перед оптичним приймачем як передпідсилювач для підвищення чутливості приймача та покращення його здатності виявлення слабких оптичних сигналів.

2. Оптична сенсорна система

У демодуляторі з волоконною брагівською ґраткою (FBG) вузькосмуговий оптичний підсилювач SOA підсилює оптичний сигнал до FBG, керує напрямком оптичного сигналу через циркулятор та виявляє зміни довжини хвилі або часу оптичного сигналу, спричинені змінами температури або деформації. У світловимірювальних приладах (LiDAR) вузькосмуговий оптичний підсилювач SOA, що використовується разом з лазерами DFB, може забезпечити високу вихідну потужність для виявлення на великих відстанях.

3. Перетворення довжини хвилі

Перетворення довжини хвилі досягається за допомогою нелінійних ефектів, таких як модуляція перехресного посилення (XGM), перехресна фазова модуляція (XPM) та чотирихвильове змішання (FWM) оптичного підсилювача SOA. Наприклад, у XGM слабкий безперервний промінь детектуючого світла та сильний промінь накачування одночасно вводяться в оптичний підсилювач SOA. Накачування модулюється та подається на детектуюче світло через XGM для досягнення перетворення довжини хвилі.

4. Генератор оптичних імпульсів

У високошвидкісних лініях зв'язку з мультиплексуванням по довжині хвилі OTDM для генерації імпульсів з високою частотою повторення та налаштуванням довжини хвилі використовуються волоконні кільцеві лазери з синхронізацією мод, що містять оптичний підсилювач SOA. Регулюючи такі параметри, як струм зміщення підсилювача SOA та частота модуляції лазера, можна досягти виходу оптичних імпульсів різної довжини хвилі та частоти повторення.

5. Відновлення оптичного годинника

У системі OTDM тактовий сигнал відновлюється з високошвидкісних оптичних сигналів за допомогою фазового автопідстроювання частоти та оптичних перемикачів, реалізованих на основі підсилювача SOA. Сигнал даних OTDM подається на кільцеве дзеркало SOA. Послідовність оптичних керуючих імпульсів, що генерується регульованим лазером з синхронізацією мод, керує кільцеве дзеркало. Вихідний сигнал кільцевого дзеркала детектується фотодіодом. Частота генератора, керованого напругою (VCO), синхронізується на основній частоті вхідного сигналу даних за допомогою фазового автопідстроювання частоти, тим самим досягаючи відновлення оптичного тактового сигналу.