Оптик шилэн холбооны салбарт оптик өсгөгч
An оптик өсгөгчнь оптик дохиог өсгөдөг төхөөрөмж юм. Оптик шилэн холбооны салбарт голчлон дараах үүргийг гүйцэтгэдэг: 1. Оптик хүчийг нэмэгдүүлэх, нэмэгдүүлэх. Оптик өсгөгчийг оптик дамжуулагчийн урд талд байрлуулснаар шилэн утас руу орох оптик хүчийг нэмэгдүүлэх боломжтой. 2. Оптик шилэн холбооны системд байгаа давтагчийг солих онлайн реле өсгөлт; 3. Урьдчилан өсгөх: Хүлээн авах төгсгөлд байгаа фотодетекторын өмнө сул гэрлийн дохиог хүлээн авах мэдрэмжийг нэмэгдүүлэхийн тулд урьдчилан өсгөв.
Одоогийн байдлаар шилэн кабелийн холболтод ашигласан оптик өсгөгч нь дараахь төрлүүдийг агуулдаг: 1. Хагас дамжуулагч оптик өсгөгч (SOA оптик өсгөгч)/Хагас дамжуулагч лазер өсгөгч (SLA Optical amplifier); 2. Өгөөшөөр баяжуулсан шилэн өсгөгч гэх мэт ховор шилэн өсгөгч (EDFA оптик өсгөгч), гэх мэт 3. Шилэн раман өсгөгч гэх мэт шугаман бус шилэн өсгөгч. Дараах нь тус тусын товч танилцуулга юм.
1. Хагас дамжуулагч оптик өсгөгч: Хэрэглээний янз бүрийн нөхцөлд, өөр өөр төгсгөлийн тусгал бүхий хагас дамжуулагч лазер нь янз бүрийн төрлийн хагас дамжуулагч оптик өсгөгч үйлдвэрлэж болно. Хэрэв хагас дамжуулагч лазерын жолоодлогын гүйдэл нь түүний босго хэмжээнээс доогуур байвал, өөрөөр хэлбэл лазер үүсэхгүй бол энэ үед оптик дохиог нэг төгсгөлд оруулна. Энэхүү оптик дохионы давтамж нь лазерын спектрийн төвийн ойролцоо байх үед түүнийг өсгөж, нөгөө талаас нь гаргана. Энэ төрлийнхагас дамжуулагч оптик өсгөгчFabry-Perrop төрлийн оптик өсгөгч (FP-SLA) гэж нэрлэдэг. Хэрэв лазер нь босго хэмжээнээс дээш хазайсан бол сул нэг горимын оптик дохиог нэг төгсгөлөөс оруулдаг бөгөөд энэ оптик дохионы давтамж нь энэхүү олон горимт лазерын спектрийн хүрээнд байгаа тохиолдолд оптик дохио олширч, тодорхой горимд түгжигдэнэ. Энэ төрлийн оптик өсгөгчийг injaction-locked type amplifier (IL-SLA) гэж нэрлэдэг. Хагас дамжуулагч лазерын хоёр үзүүрийг толин тусгалаар бүрсэн эсвэл ойлтын эсрэг хальсан давхаргаар ууршуулж, ялгаруулалтыг нь маш бага болгож, Фабри-Перроугийн резонансын хөндийг үүсгэх боломжгүй бол оптик дохио идэвхтэй долгион хөтлүүрийн давхаргаар дамжин өнгөрөхөд энэ нь аялах явцад олшрох болно. Иймээс энэ төрлийн оптик өсгөгчийг аялагч долгионы төрлийн оптик өсгөгч (TW-SLA) гэж нэрлэдэг бөгөөд түүний бүтцийг дараах зурагт үзүүлэв. Хөдөлгөөнт долгионы төрлийн оптик өсгөгчийн зурвасын өргөн нь Fabry-Perot төрлийн өсгөгчийнхээс 3 дахин том бөгөөд 3dB зурвасын өргөн нь 10THz хүрч чаддаг тул янз бүрийн давтамжийн оптик дохиог өсгөж, өндөр ирээдүйтэй оптик өсгөгч юм.
2. Өгөөш агуулсан шилэн өсгөгч: Энэ нь гурван хэсгээс бүрдэнэ: Эхнийх нь хэдэн метрээс хэдэн арван метр хүртэл урттай, нэмэлт тэжээлтэй утас юм. Эдгээр хольцууд нь голчлон лазерын идэвхжүүлэлтийн материалыг бүрдүүлдэг газрын ховор ионууд юм; Хоёр дахь нь лазерын насосны эх үүсвэр бөгөөд гэрлийн хүчийг нэмэгдүүлэхийн тулд газрын ховор ионыг өдөөхөд тохиромжтой долгионы урттай энерги өгдөг. Гурав дахь нь холбогч бөгөөд насосны гэрэл ба дохионы гэрлийг холбосон оптик шилэн идэвхжүүлэгч материалд холбох боломжийг олгодог. Шилэн өсгөгчийн ажиллах зарчим нь хатуу төлөвт лазерынхтэй маш төстэй юм. Энэ нь лазераар идэвхжсэн материалын дотор бөөмийн тооны тархалтын төлөвийг эргүүлж, өдөөгдсөн цацраг үүсгэдэг. Тогтвортой бөөмийн тоо инверсив тархалтын төлөвийг бий болгохын тулд насосны эх үүсвэрээс эрчим хүчний тасралтгүй нийлүүлэлттэй, ихэвчлэн гурав ба дөрвөн түвшний системд оптик шилжилтэд хоёроос дээш эрчим хүчний түвшин оролцох ёстой. Эрчим хүчийг үр дүнтэй хангахын тулд насосны фотоны долгионы урт нь лазерын фотоны долгионы уртаас богино байх ёстой, өөрөөр хэлбэл насосны фотоны энерги нь лазер фотоныхоос их байх ёстой. Цаашилбал, резонансын хөндий нь эерэг санал хүсэлтийг үүсгэдэг бөгөөд ингэснээр лазер өсгөгч бий болно.
3. Шугаман бус шилэн өсгөгч: Шугаман бус шилэн өсгөгч болон эрбиум шилэн өсгөгч хоёулаа шилэн өсгөгчийн ангилалд багтдаг. Гэсэн хэдий ч эхнийх нь кварцын утаснуудын шугаман бус эффектийг ашигладаг бол сүүлийнх нь идэвхтэй орчинд ажиллахын тулд эрби агуулсан кварцын утас ашигладаг. Энгийн кварцын оптик утас нь тохирох долгионы урттай хүчтэй насосны гэрлийн нөлөөн дор хүчтэй шугаман бус нөлөөллийг бий болгоно, тухайлбал өдөөгдсөн Раман сарнилт (SRS), өдөөгдсөн Бриллоуины тархалт (SBS), дөрвөн долгионы холих нөлөө. Дохио нь насосны гэрлийн хамт оптик шилэн дагуу дамжих үед дохионы гэрлийг нэмэгдүүлэх боломжтой. Тиймээс тэдгээр нь шилэн Raman өсгөгч (FRA), Brillouin өсгөгч (FBA), параметрийн өсгөгчийг үүсгэдэг бөгөөд эдгээр нь бүгд тархсан шилэн өсгөгч юм.
Дүгнэлт: Бүх оптик өсгөгчийн хөгжлийн нийтлэг чиглэл бол өндөр ашиг, өндөр гаралтын чадал, дуу чимээ багатай үзүүлэлт юм.
Шуудангийн цаг: 2025-05-08