آپٹیکل ایمپلیفائر سیریز: سیمی کنڈکٹر آپٹیکل ایمپلیفائر کا تعارف

آپٹیکل یمپلیفائرسیریز: سیمی کنڈکٹر آپٹیکل یمپلیفائر کا تعارف

سیمی کنڈکٹر آپٹیکل یمپلیفائر(SOA) سیمی کنڈکٹر گین میڈیا پر مبنی ایک آپٹیکل ایمپلیفائر ہے۔ یہ بنیادی طور پر فائبر کپلڈ سیمی کنڈکٹر لیزر ٹیوب کی طرح ہوتا ہے، جس میں اینڈ آئینے کی جگہ اینٹی ریفلیکٹو فلم ہوتی ہے۔ جھکاؤ والے ویو گائیڈز کو اختتامی عکاسی کو مزید کم کرنے کے لیے استعمال کیا جا سکتا ہے۔ سگنل لائٹ عام طور پر سیمی کنڈکٹر سنگل موڈ ویو گائیڈ کے ذریعے منتقل کی جاتی ہے، جس کا پس منظر 1-2 μm اور لمبائی تقریباً 0.5-2mm ہوتی ہے۔ ویو گائیڈ موڈ نمایاں طور پر فعال (ایمپلیفیکیشن) خطے کے ساتھ اوورلیپ ہوتا ہے، جسے کرنٹ سے پمپ کیا جاتا ہے۔ کرنٹ کا انجیکشن کنڈکشن بینڈ میں ایک مخصوص کیریئر کثافت پیدا کرتا ہے، جس سے کنڈکشن بینڈ سے والینس بینڈ میں آپٹیکل ٹرانزیشن کی اجازت ملتی ہے۔ زیادہ سے زیادہ فائدہ فوٹوون انرجی پر ہوتا ہے جو بینڈ گیپ انرجی سے تھوڑا اوپر ہوتا ہے۔

سیمی کنڈکٹر آپٹیکل یمپلیفائر کا کام کرنے کا اصول
سیمی کنڈکٹر آپٹیکل امپلیفائر (SOA) محرک اخراج کے ذریعے واقعہ روشنی کے سگنل کو بڑھاتا ہے، اور ان کا طریقہ کار سیمی کنڈکٹر لیزرز جیسا ہی ہے۔SOA آپٹیکل یمپلیفائرفیڈ بیک کے بغیر صرف ایک سیمی کنڈکٹر لیزر ہے، اور اس کا بنیادی مقصد یہ ہے کہ جب سیمی کنڈکٹر آپٹیکل یمپلیفائر آپٹیکل یا برقی طور پر پمپ کیا جائے تو ذرات کی تعداد کو الٹ کر آپٹیکل فائدہ حاصل کرنا ہے۔
کی اقسامSOA سیمی کنڈکٹر آپٹیکل یمپلیفائر
کسٹمر سسٹمز میں SOA کے ادا کردہ کردار کے مطابق، انہیں چار زمروں میں تقسیم کیا جا سکتا ہے: سیریل، بوسٹر، سوئچنگ SOA، اور preamplifier۔
1. براہ راست اندراج: زیادہ فائدہ، اعتدال پسند Psat؛ لوئر NF اور لوئر PDG، عام طور پر پولرائزیشن سے آزاد SOA سے وابستہ
2. بڑھانے والا: اعلی Psat، کم فائدہ، عام طور پر پولرائزیشن پر منحصر؛
3. سوئچ: زیادہ ختم ہونے کا تناسب اور تیزی سے عروج/زوال کا وقت؛
4. پری یمپلیفائر: طویل ٹرانسمیشن فاصلے، کم NF، اور زیادہ فائدہ کے لیے موزوں۔
SOA سیمی کنڈکٹر آپٹیکل یمپلیفائر کے فوائد
بینڈوتھ کے اندر SOA کے ذریعہ فراہم کردہ آپٹیکل گین واقعہ آپٹیکل سگنل کی طول موج سے نسبتاً آزاد ہے۔
آپٹیکل پمپنگ کی بجائے ایمپلیفائیڈ پمپ سگنل کے طور پر کرنٹ لگائیں۔
اس کے کمپیکٹ سائز کی وجہ سے، SOA کو ایک ہی پلانر سبسٹریٹ پر متعدد ویو گائیڈ فوٹوونک آلات کے ساتھ مربوط کیا جا سکتا ہے۔
4. وہ ڈایڈڈ لیزرز جیسی ٹیکنالوجی کا استعمال کرتے ہیں۔
SOA 1300 nm اور 1550 nm کے کمیونیکیشن سپیکٹرل بینڈ میں کام کر سکتا ہے، جس میں وسیع بینڈوتھ (100 nm تک) ہے۔
6. انہیں آپٹیکل ریسیور کے آخر میں پریمپلیفائر کے طور پر کام کرنے کے لیے ترتیب اور مربوط کیا جا سکتا ہے۔
SOA کو WDM آپٹیکل نیٹ ورکس میں ایک سادہ منطقی دروازے کے طور پر استعمال کیا جا سکتا ہے۔

SOA سیمی کنڈکٹر آپٹیکل یمپلیفائر کی حدود
SOA دسیوں ملی واٹس (mW) تک کی آؤٹ پٹ آپٹیکل پاور فراہم کر سکتا ہے، جو عام طور پر فائبر آپٹک کمیونیکیشن لنکس میں سنگل چینل آپریشن کے لیے کافی ہے۔ تاہم، WDM سسٹمز کو فی چینل کئی میگاواٹ تک بجلی درکار ہو سکتی ہے۔
2. SOA انٹیگریٹڈ چپس کے اندر اور باہر ان پٹ آپٹیکل ریشوں کے جوڑنے کی وجہ سے اکثر سگنل کا نقصان ہوتا ہے، SOA کو فعال علاقے کے ان پٹ/آؤٹ پٹ پہلوؤں پر اس نقصان کے اثرات کو کم کرنے کے لیے اضافی آپٹیکل فائدہ فراہم کرنا چاہیے۔
SOA ان پٹ آپٹیکل سگنلز کے پولرائزیشن کے لیے انتہائی حساس ہے۔
4. وہ فعال میڈیا میں فائبر یمپلیفائر کے مقابلے میں زیادہ شور پیدا کرتے ہیں۔
اگر WDM ایپلی کیشنز میں ضرورت کے مطابق متعدد آپٹیکل چینلز کو بڑھا دیا جاتا ہے، تو SOA شدید کراسسٹالک کا سبب بنے گا۔