Яаж вэхагас дамжуулагч оптик өсгөгчолшруулалтад хүрэх үү?
Том хүчин чадалтай шилэн кабелийн холбооны эрин үе эхэлсний дараа оптик олшруулалтын технологи хурдацтай хөгжсөн.Оптик өсгөгчөдөөгдсөн цацраг эсвэл өдөөгдсөн тархалт дээр үндэслэн оролтын оптик дохиог олшруулна. Ажлын зарчмын дагуу оптик өсгөгчийг хагас дамжуулагч оптик өсгөгч гэж хувааж болно (SOA) баоптик шилэн өсгөгчТэдний дунд,хагас дамжуулагч оптик өсгөгчөргөн олшруулалтын зурвас, сайн интеграци, өргөн долгионы уртын хүрээний давуу талуудын ачаар оптик холбоонд өргөн хэрэглэгддэг. Эдгээр нь идэвхтэй ба идэвхгүй бүсээс бүрдэх бөгөөд идэвхтэй бүс нь олшруулалтын бүс юм. Гэрлийн дохио идэвхтэй бүсээр дамжин өнгөрөхөд электронууд энерги алдаж, гэрлийн дохиотой ижил долгионы урттай фотон хэлбэрээр үндсэн төлөвт буцаж орж, улмаар гэрлийн дохиог олшруулдаг. Хагас дамжуулагч оптик өсгөгч нь хагас дамжуулагч зөөгчийг хөдөлгөгч гүйдлийн тусламжтайгаар урвуу бөөм болгон хувиргаж, тарьсан үрийн гэрлийн далайцыг олшруулж, тарьсан үрийн гэрлийн туйлшрал, шугамын өргөн, давтамж зэрэг үндсэн физик шинж чанарыг хадгалдаг. Ажлын гүйдэл нэмэгдэхийн хэрээр гаралтын оптик чадал нь тодорхой функциональ хамаарлаар нэмэгддэг.
Гэхдээ энэ өсөлт хязгааргүй биш юм, учир нь хагас дамжуулагч оптик өсгөгч нь олшруулах ханалтын үзэгдэлтэй байдаг. Энэ үзэгдэл нь оролтын оптик чадал тогтмол байх үед олшруулалт нь тарьсан зөөгч концентраци нэмэгдэхийн хэрээр нэмэгддэг боловч тарьсан зөөгч концентраци хэт их байх үед олшруулалт нь ханасан эсвэл бүр буурдаг болохыг харуулж байна. Тарьсан зөөгч концентраци тогтмол байх үед гаралтын чадал нь оролтын чадлын өсөлтийн хэрээр нэмэгддэг боловч оролтын оптик чадал хэт их байх үед өдөөгдсөн цацрагийн улмаас үүссэн зөөгч хэрэглээний хурд хэт их бөгөөд олшруулах ханалт эсвэл бууралтад хүргэдэг. Олшруулах ханалтын үзэгдлийн шалтгаан нь идэвхтэй бүсийн материал дахь электрон ба фотонуудын харилцан үйлчлэл юм. Олшруулах орчинд үүссэн фотонууд эсвэл гадаад фотонууд эсэхээс үл хамааран өдөөгдсөн цацрагийн зөөгчийг зарцуулах хурд нь зөөгчдийн харгалзах энергийн түвшинд цаг хугацаанд нь нөхөн төлжих хурдтай холбоотой байдаг. Өдөөгдсөн цацрагаас гадна бусад хүчин зүйлсийн зарцуулсан зөөгч хурд өөрчлөгддөг бөгөөд энэ нь олшруулах ханалтад сөргөөр нөлөөлдөг.
Хагас дамжуулагч оптик өсгөгчийн хамгийн чухал үүрэг нь шугаман өсгөлт бөгөөд голчлон өсгөлтийг бий болгоход зориулагдсан тул харилцаа холбооны системд цахилгаан өсгөгч, шугаман өсгөгч, урьдчилан өсгөгч болгон ашиглаж болно. Дамжуулах төгсгөлд хагас дамжуулагч оптик өсгөгчийг системийн дамжуулах төгсгөлд гаралтын чадлыг нэмэгдүүлэхийн тулд цахилгаан өсгөгч болгон ашигладаг бөгөөд энэ нь системийн их биений релений зайг ихээхэн нэмэгдүүлэх боломжтой. Дамжуулах шугамд хагас дамжуулагч оптик өсгөгчийг шугаман реле өсгөгч болгон ашиглаж болох бөгөөд ингэснээр дамжуулалтын нөхөн төлжих релений зайг дахин үсрэлт, хязгаараар сунгаж болно. Хүлээн авах төгсгөлд хагас дамжуулагч оптик өсгөгчийг урьдчилан өсгөгч болгон ашиглаж болох бөгөөд энэ нь хүлээн авагчийн мэдрэмжийг ихээхэн сайжруулж чадна. Хагас дамжуулагч оптик өсгөгчийн олшруулах ханалтын шинж чанар нь бит тутамд ногдох олшруулалтыг өмнөх битийн дараалалтай холбоотой болгоно. Жижиг сувгуудын хоорондох хэв маягийн нөлөөг хөндлөн олшруулалтын модуляцийн нөлөө гэж нэрлэж болно. Энэ техник нь олон сувгийн хоорондох хөндлөн олшруулалтын модуляцийн нөлөөний статистик дундажийг ашигладаг бөгөөд цацрагийг хадгалахын тулд процесст дунд зэргийн эрчимтэй тасралтгүй долгионыг нэвтрүүлж, улмаар өсгөгчийн нийт олшруулалтыг шахдаг. Дараа нь сувгуудын хоорондох хөндлөн олшруулалтын модуляцийн нөлөө буурдаг.
Хагас дамжуулагч оптик өсгөгч нь энгийн бүтэцтэй, хялбар нэгтгэх чадвартай, янз бүрийн долгионы урттай оптик дохиог өсгөх боломжтой бөгөөд янз бүрийн төрлийн лазеруудыг нэгтгэхэд өргөн хэрэглэгддэг. Одоогийн байдлаар хагас дамжуулагч оптик өсгөгч дээр суурилсан лазер нэгтгэх технологи хөгжсөөр байгаа боловч дараах гурван тал дээр хүчин чармайлт гаргах шаардлагатай хэвээр байна. Нэг нь оптик шилэн кабелийн холболтын алдагдлыг бууруулах явдал юм. Хагас дамжуулагч оптик өсгөгчийн гол асуудал нь шилэн кабелийн холболтын алдагдал их байдаг. Холболтын үр ашгийг сайжруулахын тулд тусгалын алдагдлыг багасгах, цацрагийн тэгш хэмийг сайжруулах, өндөр үр ашигтай холболтыг бий болгохын тулд холболтын системд линз нэмж болно. Хоёр дахь нь хагас дамжуулагч оптик өсгөгчийн туйлшралын мэдрэмжийг бууруулах явдал юм. Туйлшралын шинж чанар нь голчлон туссан гэрлийн туйлшралын мэдрэмжийг хэлдэг. Хэрэв хагас дамжуулагч оптик өсгөгчийг тусгайлан боловсруулаагүй бол олшруулалтын үр дүнтэй зурвасын өргөн буурна. Квант худгийн бүтэц нь хагас дамжуулагч оптик өсгөгчийн тогтвортой байдлыг үр дүнтэй сайжруулж чадна. Хагас дамжуулагч оптик өсгөгчийн туйлшралын мэдрэмжийг бууруулахын тулд энгийн бөгөөд дээд зэргийн квант худгийн бүтцийг судлах боломжтой. Гурав дахь нь нэгдсэн процессыг оновчлох явдал юм. Одоогийн байдлаар хагас дамжуулагч оптик өсгөгч болон лазерыг нэгтгэх нь хэтэрхий төвөгтэй бөгөөд техникийн боловсруулалтад төвөгтэй байгаа нь оптик дохио дамжуулах болон төхөөрөмж оруулах алдагдалд ихээхэн алдагдал учруулж, өртөг нь хэтэрхий өндөр байна. Тиймээс бид нэгтгэсэн төхөөрөмжүүдийн бүтцийг оновчтой болгож, төхөөрөмжүүдийн нарийвчлалыг сайжруулахыг хичээх хэрэгтэй.
Оптик холбооны технологийн хувьд оптик өсгөлтийн технологи нь дэмжих технологийн нэг бөгөөд хагас дамжуулагч оптик өсгөгчийн технологи хурдацтай хөгжиж байна. Одоогийн байдлаар хагас дамжуулагч оптик өсгөгчийн гүйцэтгэл, ялангуяа долгионы уртыг хуваах мультиплекс буюу оптик шилжүүлэгч горим зэрэг шинэ үеийн оптик технологийн хөгжилд ихээхэн сайжирсан. Мэдээллийн салбарын хөгжлөөр өөр өөр зурвас болон өөр өөр хэрэглээнд тохиромжтой оптик өсгөлтийн технологи нэвтэрч, шинэ технологийн хөгжил, судалгаа нь хагас дамжуулагч оптик өсгөгчийн технологийг цаашид хөгжүүлж, цэцэглэн хөгжихөд зайлшгүй туслах болно.
Нийтэлсэн цаг: 2025 оны 2-р сарын 25