سیمی کنڈکٹر آپٹیکل یمپلیفائر کیا ہے؟

کیا ہے aسیمی کنڈکٹر آپٹیکل یمپلیفائر

سیمی کنڈکٹر آپٹیکل ایمپلیفائر ایک قسم کا آپٹیکل ایمپلیفائر ہے جو سیمی کنڈکٹر گین میڈیم استعمال کرتا ہے۔ یہ لیزر ڈائیوڈ کی طرح ہے، جس میں نچلے سرے پر آئینے کو نیم عکاس کوٹنگ سے بدل دیا جاتا ہے۔ سگنل لائٹ سیمی کنڈکٹر سنگل موڈ ویو گائیڈ کے ذریعے منتقل ہوتی ہے۔ ویو گائیڈ کا ٹرانسورس ڈائمینشن 1-2 مائیکرو میٹر ہے اور اس کی لمبائی 0.5-2 ملی میٹر کے آرڈر پر ہے۔ ویو گائیڈ موڈ میں فعال (پروردن) خطے کے ساتھ ایک اہم اوورلیپ ہوتا ہے، جسے کرنٹ سے پمپ کیا جاتا ہے۔ انجکشن شدہ کرنٹ کنڈکشن بینڈ میں ایک خاص کیریئر ارتکاز پیدا کرتا ہے، جس سے کنڈکشن بینڈ کو والینس بینڈ میں آپٹیکل منتقلی کی اجازت ملتی ہے۔ چوٹی کا فائدہ اس وقت ہوتا ہے جب فوٹوون کی توانائی بینڈ گیپ توانائی سے تھوڑی زیادہ ہوتی ہے۔ SOA آپٹیکل ایمپلیفائر عام طور پر ٹیلی کمیونیکیشن سسٹمز میں pigtails کی شکل میں استعمال ہوتا ہے، جس کی آپریٹنگ طول موج 1300nm یا 1500nm کے ارد گرد ہوتی ہے، جس سے تقریباً 30dB فائدہ ہوتا ہے۔

دیSOA سیمی کنڈکٹر آپٹیکل یمپلیفائرایک PN جنکشن ڈیوائس ہے جس میں سٹرین کوانٹم ویل ڈھانچہ ہے۔ بیرونی فارورڈ تعصب ڈائی الیکٹرک ذرات کی تعداد کو ریورس کرتا ہے۔ بیرونی اتیجیت روشنی کے داخل ہونے کے بعد، محرک تابکاری پیدا ہوتی ہے، جس سے آپٹیکل سگنلز کی افزائش ہوتی ہے۔ مندرجہ بالا تینوں توانائی کی منتقلی کے عمل میں موجود ہیں۔SOA آپٹیکل یمپلیفائر. آپٹیکل سگنلز کی افزائش محرک اخراج پر مبنی ہے۔ محرک جذب اور محرک اخراج کے عمل بیک وقت موجود ہیں۔ پمپ لائٹ کے محرک جذب کو کیریئرز کی بحالی کو تیز کرنے کے لیے استعمال کیا جا سکتا ہے، اور ایک ہی وقت میں، برقی پمپ الیکٹرانوں کو اعلی توانائی کی سطح (کنڈکشن بینڈ) پر بھیج سکتا ہے۔ جب بے ساختہ تابکاری کو بڑھایا جاتا ہے، تو یہ خود بخود تابکاری کا شور پیدا کرے گا۔ SOA آپٹیکل یمپلیفائر سیمی کنڈکٹر چپس پر مبنی ہے۔

سیمی کنڈکٹر چپس کمپاؤنڈ سیمی کنڈکٹرز پر مشتمل ہوتے ہیں، جیسے GaAs/AlGaAs، InP/AlGaAs، InP/InGaAsP اور InP/InAlGaAs وغیرہ۔ یہ بھی سیمی کنڈکٹر لیزر بنانے کے لیے مواد ہیں۔ SOA کا ویو گائیڈ ڈیزائن لیزرز جیسا یا اس سے ملتا جلتا ہے۔ فرق اس میں ہے کہ لیزرز کو آپٹیکل سگنل کے دوغلے پن کو پیدا کرنے اور برقرار رکھنے کے لیے گین میڈیم کے ارد گرد ایک گونجنے والی گہا بنانے کی ضرورت ہوتی ہے۔ آپٹیکل سگنل کو آؤٹ پٹ ہونے سے پہلے گہا میں کئی بار بڑھا دیا جائے گا۔ میںSOA یمپلیفائر(جس پر ہم یہاں بحث کر رہے ہیں وہ زیادہ تر ایپلی کیشنز میں استعمال ہونے والی ٹریولنگ ویو ایمپلیفائر تک محدود ہے)، روشنی کو صرف ایک بار گین میڈیم سے گزرنا ہوتا ہے، اور پسماندہ انعکاس کم سے کم ہوتا ہے۔ SOA ایمپلیفائر کا ڈھانچہ تین شعبوں پر مشتمل ہے: ایریا P، ایریا I (ایکٹو پرت یا نوڈ) اور ایریا N۔ فعال پرت عام طور پر کوانٹم ویلز پر مشتمل ہوتی ہے، جو فوٹو الیکٹرک کنورژن کی کارکردگی کو بہتر بنا سکتی ہے اور کرنٹ کو کم کر سکتی ہے۔

تصویر 1 آپٹیکل دالیں پیدا کرنے کے لیے مربوط SOA کے ساتھ فائبر لیزر

چینل ٹرانسفر پر لاگو کیا گیا۔

SOAs کو عام طور پر نہ صرف ایمپلیفیکیشن پر لاگو کیا جاتا ہے: وہ آپٹیکل فائبر کمیونیکیشن کے میدان میں بھی استعمال کیے جا سکتے ہیں، نان لائنر پروسیسز پر مبنی ایپلی کیشنز جیسے سیچوریشن گین یا کراس فیز پولرائزیشن، جو مختلف ریفریکٹیو انڈیکس حاصل کرنے کے لیے SOA آپٹیکل ایمپلیفائر میں کیریئر کے ارتکاز کے تغیر کو استعمال کرتے ہیں۔ یہ اثرات ویو لینتھ ڈویژن ملٹی پلیکسنگ سسٹمز میں چینل ٹرانسفر (ویولنتھ کنورژن)، ماڈیولیشن فارمیٹ کنورژن، کلاک ریکوری، سگنل ری جنریشن اور پیٹرن ریکگنیشن وغیرہ پر لاگو کیے جا سکتے ہیں۔

آپٹو الیکٹرانک انٹیگریٹڈ سرکٹ ٹیکنالوجی کی ترقی اور مینوفیکچرنگ لاگت میں کمی کے ساتھ، SOA سیمی کنڈکٹر آپٹیکل ایمپلیفائر کے بنیادی ایمپلیفائر، فنکشنل آپٹیکل ڈیوائسز اور سب سسٹم کے اجزاء کے طور پر ایپلیکیشن فیلڈز میں توسیع ہوتی رہے گی۔