Оптик җепселле элемтә өлкәсендә оптик көчәйткечләр
An оптик көчәйткечоптик сигналларны көчәйтүче җайланма. Оптик җепселле элемтә өлкәсендә ул, нигездә, түбәндәге рольләрне башкара: 1. Оптик көчне арттыру һәм көчәйтү. Оптик көчәйткечне оптик тапшыргычның алгы очына урнаштыру аша җепселгә керә торган оптик көчне арттырырга мөмкин. 2. Реле көчәйтү, оптик җепселле элемтә системаларындагы гамәлдәге кабатлагычларны алыштыру; 3. Алдан көчәйтү: Кабул итүче яктагы фотодетектор алдыннан, кабул итү сизгерлеген арттыру өчен зәгыйфь яктылык сигналы алдан көчәйтелә.
Хәзерге вакытта оптик җепселле элемтәдә кулланыла торган оптик көчәйткечләр, нигездә, түбәндәге төрләрне үз эченә ала: 1. Ярымүткәргеч оптик көчәйткеч (SOA оптик көчәйткеч)/Ярымүткәргеч лазер көчәйткече (SLA оптик көчәйткече); 2. Сирәк очрый торган җир җепселләре белән легирланган көчәйткечләр, мәсәлән, җим белән легирланган җепсел көчәйткечләр (EDFA оптик көчәйткеч), һ.б. 3. Сызыклы булмаган җепсел көчәйткечләр, мәсәлән, җепсел Раман көчәйткечләре һ.б. Түбәндә кыскача кереш сүз бирелә.
1. Ярымүткәргеч оптик көчәйткечләр: Төрле куллану шартларында һәм төрле оч чагылышлары белән ярымүткәргеч лазерлар төрле төр ярымүткәргеч оптик көчәйткечләр җитештерә ала. Әгәр ярымүткәргеч лазерның хәрәкәтләндерү агымы аның бусагасыннан түбән булса, ягъни лазер барлыкка килмәсә, бу вакытта бер очка оптик сигнал кертелә. Бу оптик сигналның ешлыгы лазерның спектр үзәгенә якын булган очракта, ул көчәйтеләчәк һәм икенче очтан чыгарылачак. Бу төрярымүткәргеч оптик көчәйткечФабри-Перроп тибындагы оптик көчәйткеч (FP-SLA) дип атала. Әгәр лазер бусагадан югарырак урнашкан булса, бер очыннан көчсез бер режимлы оптик сигнал керүе, бу оптик сигналның ешлыгы бу күп режимлы лазер спектрында булган очракта, оптик сигнал көчәйтеләчәк һәм билгеле бер режимга бикләнәчәк. Бу төр оптик көчәйткеч инъекция белән бикләнгән типтагы көчәйткеч (IL-SLA) дип атала. Әгәр ярымүткәргеч лазерның ике очы көзге белән капланган яки чагылышка каршы пленка катламы белән парландырылган булса, аның нурланыш көче бик кечкенә булып, Фабри-Перроу резонанс куышлыгы барлыкка китерә алмаса, оптик сигнал актив дулкын үткәргеч катлам аша үткәндә, ул хәрәкәт вакытында көчәйтеләчәк. Шуңа күрә бу төр оптик көчәйткеч хәрәкәт дулкыны тибындагы оптик көчәйткеч (TW-SLA) дип атала, һәм аның структурасы түбәндәге рәсемдә күрсәтелгән. Сәяхәт дулкыны тибындагы оптик көчәйткечнең полоса киңлеге Фабри-Перо тибындагы көчәйткечнекеннән өч тапкыр зуррак булганлыктан, һәм аның 3 дБ полоса киңлеге 10 ТГц ка җитә алганлыктан, ул төрле ешлыклардагы оптик сигналларны көчәйтә ала һәм бик өметле оптик көчәйткеч булып тора.
2. Җим белән легирланган җепсел көчәйткеч: Ул өч өлештән тора: Беренчесе - озынлыгы берничә метрдан алып дистәләгән метрга кадәр булган легирланган җепсел. Бу катнашмалар, нигездә, сирәк җир ионнары, лазер активлаштыру материалын барлыкка китерә; Икенчесе - лазер насосы чыганагы, ул яктылыкны көчәйтү өчен легирланган сирәк җир ионнарын кузгату өчен тиешле дулкын озынлыкларындагы энергия бирә. Өченчесе - насос яктылыгы һәм сигнал яктылыгы легирланган оптик җепсел активлаштыру материалына тоташырга мөмкинлек бирә торган тоташтыргыч. Җепсел көчәйткечнең эш принцибы каты халәттәге лазерныкына бик охшаш. Ул лазер белән активлаштырылган материал эчендә кире кисәкчәләр саны таралу халәтен тудыра һәм стимуллаштырылган нурланыш барлыкка китерә. Кисәкчәләр санының инверсия таралу халәтен тотрыклы итү өчен, оптик күчештә икедән артык энергия дәрәҗәсе катнашырга тиеш, гадәттә өч дәрәҗәле һәм дүрт дәрәҗәле системалар, насос чыганагыннан энергияне өзлексез тәэмин итү белән. Энергияне нәтиҗәле бирү өчен, насос фотонының дулкын озынлыгы лазер фотоныкыннан кыскарак булырга тиеш, ягъни насос фотонының энергиясе лазер фотоныкыннан зуррак булырга тиеш. Моннан тыш, резонанс куышлыгы уңай кире элемтә барлыкка китерә, һәм шулай итеп лазер көчәйткече барлыкка килергә мөмкин.
3. Сызыклы булмаган җепсел көчәйткечләр: Сызыклы булмаган җепсел көчәйткечләр дә, эрбий җепсел көчәйткечләр дә җепсел көчәйткечләр категориясенә керә. Ләкин беренчесе кварц җепселләренең сызыклы булмаган эффектын куллана, ә икенчесе актив мохиткә тәэсир итү өчен эрбий белән кушылган кварц җепселләрен куллана. Гадәти кварц оптик җепселләре тиешле дулкын озынлыгындагы көчле насос яктылыгы тәэсирендә көчле сызыклы булмаган эффектлар тудырачак, мәсәлән, стимуллаштырылган Раман сибелүе (SRS), стимуллаштырылган Бриллюэн сибелүе (SBS) һәм дүрт дулкынлы катнаш эффектлар. Сигнал оптик җепсел буйлап насос яктылыгы белән бергә тапшырылганда, сигнал яктылыгы көчәйтелергә мөмкин. Шулай итеп, алар җепсел Раман көчәйткечләрен (FRA), Бриллюэн көчәйткечләрен (FBA) һәм параметрик көчәйткечләрне барлыкка китерәләр, болар барысы да таратылган җепсел көчәйткечләр.
Кыскача мәгълүмат: Барлык оптик көчәйткечләрнең уртак үсеш юнәлеше - югары көчәйтү, югары чыгару куәте һәм түбән шау-шу күрсәткече.
Бастырылган вакыты: 2025 елның 8 мае