Nola egiten du?erdieroaleen anplifikadore optikoaanplifikazioa lortu?
Zuntz optikoaren komunikazio-ahalmen handiko aroaren etorreraren ondoren, anplifikazio optikoaren teknologia azkar garatu da.Anplifikadore optikoakerradiazio estimulatuan edo sakabanaketa estimulatuan oinarritutako sarrerako seinale optikoak anplifikatu. Funtzionamendu-printzipioaren arabera, anplifikadore optikoak erdieroaleen anplifikadore optikoetan bana daitezke (SOA) etazuntz optikozko anplifikadoreakHorien artean,erdieroaleen anplifikadore optikoakKomunikazio optikoan oso erabiliak dira, irabazi-banda zabalaren, integrazio onaren eta uhin-luzera tarte zabalaren abantailak dituztelako. Eskualde aktibo eta pasiboz osatuta daude, eta eskualde aktiboa irabazi-eskualdea da. Argi-seinalea eskualde aktibotik igarotzean, elektroiek energia galtzea eta oinarrizko egoerara itzultzea eragiten du fotoi moduan, eta fotoi hauek argi-seinalearen uhin-luzera bera dute, eta horrela argi-seinalea anplifikatuz. Erdieroaleen anplifikadore optikoak erdieroaleen garraiatzailea alderantzizko partikula bihurtzen du bultzada-korrontearen bidez, injektatutako hazi-argiaren anplitudea anplifikatzen du eta injektatutako hazi-argiaren oinarrizko ezaugarri fisikoak mantentzen ditu, hala nola polarizazioa, lerro-zabalera eta maiztasuna. Lan-korrontea handitzearekin batera, irteerako potentzia optikoa ere handitzen da erlazio funtzional jakin batean.
Baina hazkunde hau ez da mugagabea, erdieroaleen anplifikadore optikoek irabazi-saturazio fenomenoa baitute. Fenomenoak erakusten du sarrerako potentzia optikoa konstantea denean, irabazia handitzen dela injektatutako eramaileen kontzentrazioaren handitzearekin batera, baina injektatutako eramaileen kontzentrazioa handiegia denean, irabazia saturatu edo baita gutxitu ere egingo dela. Injektatutako eramaileen kontzentrazioa konstantea denean, irteerako potentzia handitzen dela sarrerako potentziaren handitzearekin batera, baina sarrerako potentzia optikoa handiegia denean, erradiazio kitzikatuak eragindako eramaileen kontsumo-tasa handiegia da, eta horrek irabazi-saturazioa edo beherakada eragiten du. Irabazi-saturazio fenomenoaren arrazoia eskualde aktiboko materialean dauden elektroien eta fotoien arteko elkarrekintza da. Irabazi-ingurunean sortutako fotoiak edo kanpoko fotoiak izan, erradiazio estimulatuak eramaileak kontsumitzen dituen abiadura eramaileek denboran dagokion energia-mailara berriz hornitzen duten abiadurarekin erlazionatuta dago. Erradiazio estimulatuaz gain, beste faktore batzuek kontsumitzen duten eramaileen tasa ere aldatzen da, eta horrek irabazi-saturazioan eragin negatiboa du.
Erdieroalezko anplifikadore optikoen funtzio garrantzitsuena anplifikazio lineala denez, batez ere anplifikazioa lortzeko, potentzia anplifikadore, linea anplifikadore eta aurre-anplifikadore gisa erabil daitezke komunikazio sistemetan. Igorpen muturrean, erdieroalezko anplifikadore optikoa potentzia anplifikadore gisa erabiltzen da sistemaren igorpen muturreko irteera potentzia hobetzeko, eta horrek sistemaren enborraren errele-distantzia asko handitu dezake. Transmisio-lerroan, erdieroalezko anplifikadore optikoa errele-anplifikadore lineal gisa erabil daiteke, transmisioaren errele-distantzia birsortzailearen distantzia berriro jauzi eta mugaz luzatu ahal izateko. Hartzailearen muturrean, erdieroalezko anplifikadore optikoa aurre-anplifikadore gisa erabil daiteke, eta horrek hargailuaren sentikortasuna asko hobetu dezake. Erdieroalezko anplifikadore optikoen irabazi-saturazio ezaugarriek bit bakoitzeko irabazia aurreko bit-sekuentziarekin erlazionatuta egotea eragingo dute. Kanal txikien arteko eredu-efektuari irabazi gurutzatuaren modulazio-efektua ere deitu dakioke. Teknika honek kanal anitzen arteko irabazi gurutzatuaren modulazio-efektuaren batez besteko estatistikoa erabiltzen du eta intentsitate ertaineko uhin jarraitu bat sartzen du prozesuan habea mantentzeko, horrela anplifikadorearen irabazi osoa konprimituz. Orduan, kanalen arteko irabazi gurutzatuaren modulazio-efektua murrizten da.
Erdieroaleen anplifikadore optikoek egitura sinplea dute, integrazio erraza, eta uhin-luzera desberdinetako seinale optikoak anplifikatu ditzakete, eta laser mota desberdinen integrazioan asko erabiltzen dira. Gaur egun, erdieroaleen anplifikadore optikoetan oinarritutako laser integrazio teknologiak heltzen jarraitzen du, baina oraindik ahaleginak egin behar dira honako hiru alderdi hauetan. Bata zuntz optikoarekin akoplamendu-galera murriztea da. Erdieroaleen anplifikadore optikoaren arazo nagusia zuntzarekin akoplamendu-galera handia dela da. Akoplamendu-eraginkortasuna hobetzeko, lente bat gehi daiteke akoplamendu-sistemari islapen-galera minimizatzeko, izpiaren simetria hobetzeko eta akoplamendu-eraginkortasun handia lortzeko. Bigarrena, erdieroaleen anplifikadore optikoen polarizazio-sentsibilitatea murriztea da. Polarizazio-ezaugarriak batez ere intzidente-argiaren polarizazio-sentsibilitatea aipatzen du. Erdieroaleen anplifikadore optikoa ez bada bereziki prozesatzen, irabaziaren banda-zabalera eraginkorra murriztuko da. Putzu kuantikoen egiturak erdieroaleen anplifikadore optikoen egonkortasuna eraginkortasunez hobetu dezake. Posible da putzu kuantikoen egitura sinple eta hobea aztertzea erdieroaleen anplifikadore optikoen polarizazio-sentsibilitatea murrizteko. Hirugarrena, prozesu integratuaren optimizazioa da. Gaur egun, erdieroaleen anplifikadore optikoen eta laserren integrazioa oso konplikatua eta astuna da prozesamendu teknikoan, eta horrek galera handiak eragiten ditu seinale optikoen transmisioan eta gailuen txertatze-galeran, eta kostua altuegia da. Beraz, gailu integratuen egitura optimizatzen eta gailuen zehaztasuna hobetzen saiatu beharko genuke.
Komunikazio optikoen teknologian, anplifikazio optikoaren teknologia laguntza-teknologietako bat da, eta erdieroaleen anplifikadore optikoen teknologia azkar garatzen ari da. Gaur egun, erdieroaleen anplifikadore optikoen errendimendua asko hobetu da, batez ere belaunaldi berriko teknologia optikoen garapenean, hala nola uhin-luzera banaketa multiplexazioa edo kommutazio optiko moduak. Informazio-industriaren garapenarekin, banda eta aplikazio desberdinetarako egokia den anplifikazio optikoaren teknologia sartuko da, eta teknologia berrien garapenak eta ikerketak, ezinbestean, erdieroaleen anplifikadore optikoen teknologia garatzen eta aurrera egiten jarraitzera eramango du.
Argitaratze data: 2025eko otsailaren 25a