Apa kuwipenguat optik semikonduktor
Penguat optik semikonduktor iku jinis penguat optik sing nggunakake medium gain semikonduktor. Iki padha karo dioda laser, ing ngendi pangilon ing pucuk ngisor diganti karo lapisan semi-reflektif. Cahya sinyal ditularake liwat pandu gelombang mode tunggal semikonduktor. Dimensi transversal pandu gelombang yaiku 1-2 mikrometer lan dawane udakara 0,5-2mm. Mode pandu gelombang nduweni tumpang tindih sing signifikan karo wilayah aktif (amplifikasi), sing dipompa dening arus. Arus sing diinjeksi ngasilake konsentrasi pembawa tartamtu ing pita konduksi, sing ngidini transisi optik saka pita konduksi menyang pita valensi. Gain puncak kedadeyan nalika energi foton rada luwih gedhe tinimbang energi celah pita. Penguat optik SOA biasane digunakake ing sistem telekomunikasi ing bentuk kuncir, kanthi dawa gelombang operasi sekitar 1300nm utawa 1500nm, nyedhiyakake gain kira-kira 30dB.
IngPenguat optik semikonduktor SOAminangka piranti PN junction kanthi struktur sumur kuantum galur. Bias maju eksternal mbalikke jumlah partikel dielektrik. Sawise cahya eksitasi eksternal mlebu, radiasi sing distimulasi diasilake, entuk amplifikasi sinyal optik. Kabeh telung proses transfer energi ing ndhuwur ana ingPenguat optik SOAAmplifikasi sinyal optik adhedhasar emisi sing dirangsang. Proses penyerapan sing dirangsang lan emisi sing dirangsang ana bebarengan. Penyerapan sing dirangsang saka cahya pompa bisa digunakake kanggo nyepetake pemulihan operator, lan ing wektu sing padha, pompa listrik bisa ngirim elektron menyang tingkat energi sing dhuwur (pita konduksi). Nalika radiasi spontan dikuatake, bakal mbentuk gangguan radiasi spontan sing dikuatake. Penguat optik SOA adhedhasar chip semikonduktor.
Chip semikonduktor kasusun saka semikonduktor majemuk, kayata GaAs/AlGaAs, InP/AlGaAs, InP/InGaAsP lan InP/InAlGaAs, lan liya-liyane. Iki uga minangka bahan kanggo nggawe laser semikonduktor. Desain pandu gelombang SOA padha utawa meh padha karo laser. Bedane ana ing laser kudu mbentuk rongga resonansi ing sekitar medium gain kanggo ngasilake lan njaga osilasi sinyal optik. Sinyal optik bakal dikuatake kaping pirang-pirang ing rongga sadurunge di-output. IngPenguat SOA(apa sing dirembug ing kene diwatesi mung kanggo penguat gelombang lelungan sing digunakake ing umume aplikasi), cahya mung perlu ngliwati medium gain sapisan, lan pantulan mundur minimal. Struktur penguat SOA kasusun saka telung area: Area P, Area I (lapisan aktif utawa simpul), lan Area N. Lapisan aktif biasane kasusun saka Sumur kuantum, sing bisa ningkatake efisiensi konversi fotolistrik lan nyuda arus ambang.
Gambar 1 Laser serat nganggo SOA terintegrasi kanggo ngasilake pulsa optik
Ditrapake kanggo transfer saluran
SOA biasane ora mung ditrapake kanggo amplifikasi: uga bisa digunakake ing bidang komunikasi serat optik, aplikasi adhedhasar proses nonlinier kayata gain saturasi utawa polarisasi fase silang, sing nggunakake variasi konsentrasi pembawa ing penguat optik SOA kanggo entuk indeks bias sing beda-beda. Efek kasebut bisa ditrapake kanggo transfer saluran (konversi panjang gelombang), konversi format modulasi, pemulihan jam, regenerasi sinyal lan pangenalan pola, lan liya-liyane ing sistem multiplexing divisi panjang gelombang.
Kanthi kemajuan teknologi sirkuit terpadu optoelektronik lan pangurangan biaya manufaktur, bidang aplikasi penguat optik semikonduktor SOA minangka penguat dhasar, piranti optik fungsional, lan komponen subsistem bakal terus berkembang.
Wektu kiriman: 23 Juni 2025