Яажхагас дамжуулагч оптик өсгөгчолшруулалтад хүрэх үү?
Том хүчин чадалтай шилэн кабелийн холбооны эрин үе болсны дараа оптик олшруулалтын технологи хурдацтай хөгжиж байна.Оптик өсгөгчөдөөгдсөн цацраг эсвэл өдөөгдсөн тархалт дээр үндэслэн оролтын оптик дохиог өсгөх. Ажлын зарчмын дагуу оптик өсгөгчийг хагас дамжуулагч оптик өсгөгч болгон хувааж болно (SOA) башилэн оптик өсгөгч. Тэдний дунд,хагас дамжуулагч оптик өсгөгчӨргөн хүрээ, сайн интеграцчилал, өргөн долгионы хүрээ зэрэг давуу талтай тул оптик харилцаанд өргөн хэрэглэгддэг. Эдгээр нь идэвхтэй болон идэвхгүй бүс нутгаас бүрдэх ба идэвхтэй бүс нь олз бүс юм. Гэрлийн дохио нь идэвхтэй бүсээр дамжин өнгөрөхөд электронууд эрчим хүчээ алдаж, гэрлийн дохиотой ижил долгионы урттай фотон хэлбэрээр үндсэн төлөвт буцаж ирдэг тул гэрлийн дохиог өсгөдөг. Хагас дамжуулагч оптик өсгөгч нь жолоодлогын гүйдлээр хагас дамжуулагч зөөгчийг урвуу бөөм болгон хувиргаж, тарьсан үрийн гэрлийн далайцыг нэмэгдүүлж, туйлшрал, шугамын өргөн, давтамж зэрэг тарьсан үрийн гэрлийн үндсэн физик шинж чанарыг хадгалж байдаг. Ажлын гүйдэл нэмэгдэхийн хэрээр гаралтын оптик хүч нь тодорхой функциональ харилцаанд нэмэгддэг.
Гэхдээ энэ өсөлт нь хязгааргүй биш юм, учир нь хагас дамжуулагч оптик өсгөгч нь ханасан ханалтын үзэгдэлтэй байдаг. Энэ үзэгдэл нь оролтын оптик хүч тогтмол байх үед тарьсан зөөвөрлөгчийн концентраци нэмэгдэх тусам олз нэмэгдэх боловч тарьсан зөөвөрлөгчийн концентраци хэт их байвал олз нь ханасан эсвэл бүр буурах болно. Тарьсан зөөвөрлөгчийн концентраци тогтмол байх үед оролтын хүч нэмэгдэхийн хэрээр гаралтын чадал нэмэгдэж, харин оролтын оптик хүч хэт их байвал өдөөгдсөн цацрагийн нөлөөгөөр зөөвөрлөгчийн хэрэглээний хурд хэт их болж, олз ханалт эсвэл буурдаг. Олз ханалтын үзэгдлийн шалтгаан нь идэвхтэй бүсийн материал дахь электрон ба фотонуудын харилцан үйлчлэл юм. Олж авах орчинд үүссэн фотонууд эсвэл гадаад фотонуудаас үл хамааран өдөөгдсөн цацрагийн тээвэрлэгчийг хэрэглэх хурд нь тээвэрлэгчдийн зохих энергийн түвшинд цаг хугацааны хувьд нөхөх хурдтай холбоотой байдаг. Өдөөгдсөн цацраг туяанаас гадна бусад хүчин зүйлсийн зарцуулсан зөөвөрлөгчийн хурд өөрчлөгддөг бөгөөд энэ нь олзны ханалтад сөргөөр нөлөөлдөг.
Хагас дамжуулагч оптик өсгөгчийн хамгийн чухал үүрэг бол шугаман олшруулалт бөгөөд голчлон өсгөлтөд хүрэхийн тулд үүнийг холбооны системд цахилгаан өсгөгч, шугамын өсгөгч, урьдчилсан өсгөгч болгон ашиглаж болно. Дамжуулах төгсгөлд хагас дамжуулагч оптик өсгөгч нь системийн дамжуулагчийн төгсгөлд гаралтын хүчийг нэмэгдүүлэхийн тулд цахилгаан өсгөгч болгон ашигладаг бөгөөд энэ нь системийн голын релений зайг ихээхэн нэмэгдүүлэх боломжтой. Дамжуулах шугамд хагас дамжуулагч оптик өсгөгчийг шугаман реле өсгөгч болгон ашиглаж болох бөгөөд ингэснээр дамжуулалтын нөхөн сэргээгдэх релений зайг үсрэлт, хязгаараар дахин уртасгах боломжтой. Хүлээн авагчийн төгсгөлд хагас дамжуулагч оптик өсгөгчийг урьдчилсан өсгөгч болгон ашиглаж болох бөгөөд энэ нь хүлээн авагчийн мэдрэмжийг ихээхэн сайжруулдаг. Хагас дамжуулагч оптик өсгөгчийн ашгийн ханалтын шинж чанар нь битийн ашиг нь өмнөх битийн дараалалтай холбоотой байх болно. Жижиг сувгуудын хоорондох хэв маягийн эффектийг мөн хөндлөн ашгийн модуляцийн эффект гэж нэрлэж болно. Энэ техник нь олон сувгийн хоорондох хөндлөн ашгийн модуляцийн нөлөөний статистик дундажийг ашигладаг бөгөөд цацрагийг хадгалахын тулд дунд зэргийн эрчимтэй тасралтгүй долгионыг нэвтрүүлж, өсгөгчийн нийт олзыг шахдаг. Дараа нь сувгуудын хоорондох хөндлөн ашгийн модуляцийн нөлөө багасна.
Хагас дамжуулагч оптик өсгөгч нь энгийн бүтэцтэй, хялбар интеграцтай, янз бүрийн долгионы урттай оптик дохиог өсгөх чадвартай бөгөөд янз бүрийн төрлийн лазерыг нэгтгэхэд өргөн хэрэглэгддэг. Одоогийн байдлаар хагас дамжуулагч оптик өсгөгч дээр суурилсан лазерын интеграцийн технологи боловсорч гүйцсэн хэвээр байгаа боловч дараах гурван чиглэлээр хүчин чармайлт гаргах шаардлагатай хэвээр байна. Нэг нь оптик шилэн холболтын алдагдлыг багасгах явдал юм. Хагас дамжуулагч оптик өсгөгчийн гол асуудал бол утастай холбох алдагдал их байдаг. Холболтын үр ашгийг дээшлүүлэхийн тулд линзийг холбох системд нэмж тусгах алдагдлыг багасгах, цацрагийн тэгш хэмийг сайжруулах, өндөр үр ашигтай холболтыг бий болгох боломжтой. Хоёр дахь нь хагас дамжуулагч оптик өсгөгчийн туйлшралын мэдрэмжийг бууруулах явдал юм. Туйлшралын шинж чанар нь туссан гэрлийн туйлшралын мэдрэмжийг голчлон илэрхийлдэг. Хагас дамжуулагч оптик өсгөгчийг тусгайлан боловсруулаагүй бол олзны үр дүнтэй зурвасын өргөнийг бууруулна. Квантын худгийн бүтэц нь хагас дамжуулагч оптик өсгөгчийн тогтвортой байдлыг үр дүнтэй сайжруулж чадна. Хагас дамжуулагч оптик өсгөгчийн туйлшралын мэдрэмжийг багасгахын тулд энгийн бөгөөд дээд зэргийн квант худгийн бүтцийг судлах боломжтой. Гурав дахь нь нэгдсэн үйл явцыг оновчтой болгох явдал юм. Одоогийн байдлаар хагас дамжуулагч оптик өсгөгч болон лазерыг нэгтгэх нь техникийн боловсруулалтад хэтэрхий төвөгтэй, нүсэр тул оптик дохио дамжуулах, төхөөрөмж оруулахад их хэмжээний алдагдал гарч, өртөг нь хэтэрхий өндөр байна. Тиймээс бид нэгдсэн төхөөрөмжүүдийн бүтцийг оновчтой болгож, төхөөрөмжийн нарийвчлалыг сайжруулахыг хичээх ёстой.
Оптик холбооны технологид оптик өсгөгчийн технологи нь туслах технологийн нэг бөгөөд хагас дамжуулагч оптик өсгөгчийн технологи хурдацтай хөгжиж байна. Одоогийн байдлаар хагас дамжуулагч оптик өсгөгчийн гүйцэтгэл, ялангуяа долгионы уртыг хуваах эсвэл оптик шилжих горим зэрэг шинэ үеийн оптик технологийг хөгжүүлэхэд ихээхэн сайжирсан. Мэдээллийн салбар хөгжихийн хэрээр өөр өөр зурвас, өөр өөр хэрэглээнд тохирсон оптик өсгөгчийн технологи нэвтэрч, шинэ технологийн хөгжил, судалгаа нь хагас дамжуулагч оптик өсгөгчийн технологийг тасралтгүй хөгжүүлж, цэцэглүүлэх нь гарцаагүй.
Шуудангийн цаг: 2025 оны 2-р сарын 25-ны хооронд