Como usar un amplificador óptico de semicondutores

O método de uso deamplificador óptico de semicondutores(SOA) é o seguinte:

O amplificador óptico de semicondutores SOA úsase amplamente en todos os ámbitos da vida. Unha das industrias máis importantes é a das telecomunicacións, que se valora no enrutamento e na conmutación.Amplificador óptico de semicondutores SOAtamén se usa para mellorar ou amplificar a saída de sinal das comunicacións de fibra óptica de longa distancia e é un amplificador óptico moi importante.

Pasos básicos de uso

Selecciona o axeitadoAmplificador óptico SOAEn función dos escenarios e requisitos específicos da aplicación, escolla un amplificador óptico SOA con parámetros axeitados, como lonxitude de onda de traballo, ganancia, potencia de saída saturada e cifra de ruído. Por exemplo, nos sistemas de comunicación óptica, se a amplificación do sinal se vai levar a cabo na banda de 1550 nm, cómpre seleccionar un amplificador óptico SOA cunha lonxitude de onda de funcionamento próxima a este rango.

Conectar a ruta óptica: Conecte o extremo de entrada do amplificador óptico de semicondutores SOA á fonte de sinal óptico que precisa ser amplificada e conecte o extremo de saída á ruta óptica ou dispositivo óptico posterior. Ao conectar, preste atención á eficiencia de acoplamento da fibra óptica e intente minimizar a perda óptica. Os dispositivos como os acopladores de fibra óptica e os illadores ópticos pódense usar para optimizar as conexións da ruta óptica.

Axusta a corrente de polarización: Controla a ganancia do amplificador SOA axustando a súa corrente de polarización. En xeral, canto maior sexa a corrente de polarización, maior será a ganancia, pero ao mesmo tempo, pode levar a un aumento do ruído e cambios na potencia de saída saturada. O valor axeitado da corrente de polarización debe atoparse en función dos requisitos reais e dos parámetros de rendemento deAmplificador SOA.

Monitorización e axuste: Durante o proceso de uso, é necesario monitorizar a potencia óptica de saída, a ganancia, o ruído e outros parámetros do SOA en tempo real. En función dos resultados da monitorización, débese axustar a corrente de polarización e outros parámetros para garantir un rendemento estable e a calidade do sinal do amplificador óptico de semicondutores SOA.

Uso en diferentes escenarios de aplicación

Sistema de comunicación óptica

Amplificador de potencia: Antes de transmitir o sinal óptico, o amplificador óptico de semicondutores SOA colócase no extremo de transmisión para aumentar a potencia do sinal óptico e ampliar a distancia de transmisión do sistema. Por exemplo, na comunicación por fibra óptica de longa distancia, a amplificación de sinais ópticos a través dun amplificador óptico de semicondutores SOA pode reducir o número de estacións de retransmisión.

Amplificador de liña: nas liñas de transmisión óptica, colócase un SOA a certos intervalos para compensar a perda causada pola atenuación da fibra e os conectores, garantindo a calidade dos sinais ópticos durante a transmisión a longa distancia.

Preamplificador: No extremo receptor, o SOA colócase diante do receptor óptico como preamplificador para mellorar a sensibilidade do receptor e optimizar a súa capacidade de detección de sinais ópticos débiles.

2. Sistema de detección óptica

Nun demodulador de rede de Bragg por fibra (FBG), o SOA aumenta o sinal óptico ao FBG, controla a dirección do sinal óptico a través dun circulador e detecta os cambios na lonxitude de onda ou na sincronización do sinal óptico causados ​​polas variacións de temperatura ou de tensión. Na detección e medición de distancias por luz (LiDAR), o amplificador óptico SOA de banda estreita, cando se usa xunto con láseres DFB, pode proporcionar unha alta potencia de saída para a detección a longa distancia.

3. Conversión de lonxitude de onda

A conversión de lonxitude de onda conséguese utilizando efectos non lineais como a modulación de ganancia cruzada (XGM), a modulación de fase cruzada (XPM) e a mestura de catro ondas (FWM) do amplificador óptico SOA. Por exemplo, en XGM, un feixe de luz de detección de onda continua débil e un feixe de luz de bombeo forte inxéctanse simultaneamente no amplificador óptico SOA. O bombeo modulase e aplícase á luz de detección a través de XGM para lograr a conversión de lonxitude de onda.

4. Xerador de pulsos ópticos

Nas ligazóns de comunicación de multiplexación por división de lonxitudes de onda OTDM de alta velocidade, utilízanse láseres de anel de fibra con modo bloqueado que conteñen amplificador óptico SOA para xerar pulsos sintonizables por lonxitude de onda de alta taxa de repetición. Axustando parámetros como a corrente de polarización do amplificador SOA e a frecuencia de modulación do láser, pódese conseguir a saída de pulsos ópticos de diferentes lonxitudes de onda e frecuencias de repetición.

5. Recuperación do reloxo óptico

No sistema OTDM, o reloxo recupérase a partir de sinais ópticos de alta velocidade mediante bucles de fase bloqueada e interruptores ópticos implementados baseados nun amplificador SOA. O sinal de datos OTDM está acoplado ao espello anular SOA. A secuencia de pulsos de control óptico xerada polo láser de modo bloqueado axustable acciona o espello anular. O sinal de saída do espello anular é detectado por un fotodíodo. A frecuencia do oscilador controlado por tensión (VCO) está bloqueada na frecuencia fundamental do sinal de datos de entrada a través dun bucle de fase bloqueada, conseguindo así a recuperación do reloxo óptico.