ਇੱਕ ਸੈਮੀਕੰਡਕਟਰ ਆਪਟੀਕਲ ਐਂਪਲੀਫਾਇਰ ਕੀ ਹੁੰਦਾ ਹੈ?

ਕੀ ਹੈ?ਸੈਮੀਕੰਡਕਟਰ ਆਪਟੀਕਲ ਐਂਪਲੀਫਾਇਰ

ਇੱਕ ਸੈਮੀਕੰਡਕਟਰ ਆਪਟੀਕਲ ਐਂਪਲੀਫਾਇਰ ਇੱਕ ਕਿਸਮ ਦਾ ਆਪਟੀਕਲ ਐਂਪਲੀਫਾਇਰ ਹੁੰਦਾ ਹੈ ਜੋ ਸੈਮੀਕੰਡਕਟਰ ਗੇਨ ਮਾਧਿਅਮ ਦੀ ਵਰਤੋਂ ਕਰਦਾ ਹੈ। ਇਹ ਇੱਕ ਲੇਜ਼ਰ ਡਾਇਓਡ ਵਰਗਾ ਹੁੰਦਾ ਹੈ, ਜਿਸ ਵਿੱਚ ਹੇਠਲੇ ਸਿਰੇ 'ਤੇ ਸ਼ੀਸ਼ੇ ਨੂੰ ਇੱਕ ਅਰਧ-ਪ੍ਰਤੀਬਿੰਬਤ ਕੋਟਿੰਗ ਨਾਲ ਬਦਲਿਆ ਜਾਂਦਾ ਹੈ। ਸਿਗਨਲ ਲਾਈਟ ਇੱਕ ਸੈਮੀਕੰਡਕਟਰ ਸਿੰਗਲ-ਮੋਡ ਵੇਵਗਾਈਡ ਰਾਹੀਂ ਪ੍ਰਸਾਰਿਤ ਕੀਤੀ ਜਾਂਦੀ ਹੈ। ਵੇਵਗਾਈਡ ਦਾ ਟ੍ਰਾਂਸਵਰਸ ਡਾਇਮੈਂਸ਼ਨ 1-2 ਮਾਈਕ੍ਰੋਮੀਟਰ ਹੈ ਅਤੇ ਇਸਦੀ ਲੰਬਾਈ 0.5-2mm ਦੇ ਕ੍ਰਮ 'ਤੇ ਹੈ। ਵੇਵਗਾਈਡ ਮੋਡ ਵਿੱਚ ਸਰਗਰਮ (ਐਂਪਲੀਫਿਕੇਸ਼ਨ) ਖੇਤਰ ਦੇ ਨਾਲ ਇੱਕ ਮਹੱਤਵਪੂਰਨ ਓਵਰਲੈਪ ਹੁੰਦਾ ਹੈ, ਜਿਸਨੂੰ ਕਰੰਟ ਦੁਆਰਾ ਪੰਪ ਕੀਤਾ ਜਾਂਦਾ ਹੈ। ਇੰਜੈਕਟ ਕੀਤਾ ਕਰੰਟ ਕੰਡਕਸ਼ਨ ਬੈਂਡ ਵਿੱਚ ਇੱਕ ਖਾਸ ਕੈਰੀਅਰ ਗਾੜ੍ਹਾਪਣ ਪੈਦਾ ਕਰਦਾ ਹੈ, ਜਿਸ ਨਾਲ ਕੰਡਕਸ਼ਨ ਬੈਂਡ ਨੂੰ ਵੈਲੈਂਸ ਬੈਂਡ ਵਿੱਚ ਆਪਟੀਕਲ ਤਬਦੀਲੀ ਦੀ ਆਗਿਆ ਮਿਲਦੀ ਹੈ। ਪੀਕ ਗੇਨ ਉਦੋਂ ਹੁੰਦਾ ਹੈ ਜਦੋਂ ਫੋਟੋਨ ਊਰਜਾ ਬੈਂਡਗੈਪ ਊਰਜਾ ਤੋਂ ਥੋੜ੍ਹੀ ਜ਼ਿਆਦਾ ਹੁੰਦੀ ਹੈ। SOA ਆਪਟੀਕਲ ਐਂਪਲੀਫਾਇਰ ਆਮ ਤੌਰ 'ਤੇ ਦੂਰਸੰਚਾਰ ਪ੍ਰਣਾਲੀਆਂ ਵਿੱਚ ਪਿਗਟੇਲਾਂ ਦੇ ਰੂਪ ਵਿੱਚ ਵਰਤਿਆ ਜਾਂਦਾ ਹੈ, ਜਿਸਦੀ ਓਪਰੇਟਿੰਗ ਵੇਵ-ਲੰਬਾਈ ਲਗਭਗ 1300nm ਜਾਂ 1500nm ਹੁੰਦੀ ਹੈ, ਜੋ ਲਗਭਗ 30dB ਲਾਭ ਪ੍ਰਦਾਨ ਕਰਦੀ ਹੈ।

ਦSOA ਸੈਮੀਕੰਡਕਟਰ ਆਪਟੀਕਲ ਐਂਪਲੀਫਾਇਰਇੱਕ PN ਜੰਕਸ਼ਨ ਯੰਤਰ ਹੈ ਜਿਸ ਵਿੱਚ ਇੱਕ ਸਟ੍ਰੇਨ ਕੁਆਂਟਮ ਵੈੱਲ ਬਣਤਰ ਹੈ। ਬਾਹਰੀ ਫਾਰਵਰਡ ਬਾਈਸ ਡਾਈਇਲੈਕਟ੍ਰਿਕ ਕਣਾਂ ਦੀ ਗਿਣਤੀ ਨੂੰ ਉਲਟਾ ਦਿੰਦਾ ਹੈ। ਬਾਹਰੀ ਉਤੇਜਨਾ ਰੌਸ਼ਨੀ ਦੇ ਦਾਖਲ ਹੋਣ ਤੋਂ ਬਾਅਦ, ਉਤੇਜਿਤ ਰੇਡੀਏਸ਼ਨ ਪੈਦਾ ਹੁੰਦੀ ਹੈ, ਜਿਸ ਨਾਲ ਆਪਟੀਕਲ ਸਿਗਨਲਾਂ ਦਾ ਪ੍ਰਸਾਰ ਪ੍ਰਾਪਤ ਹੁੰਦਾ ਹੈ। ਉਪਰੋਕਤ ਤਿੰਨੋਂ ਊਰਜਾ ਟ੍ਰਾਂਸਫਰ ਪ੍ਰਕਿਰਿਆਵਾਂ ਮੌਜੂਦ ਹਨSOA ਆਪਟੀਕਲ ਐਂਪਲੀਫਾਇਰ. ਆਪਟੀਕਲ ਸਿਗਨਲਾਂ ਦਾ ਪ੍ਰਵੇਗ ਉਤੇਜਿਤ ਨਿਕਾਸ 'ਤੇ ਅਧਾਰਤ ਹੈ। ਉਤੇਜਿਤ ਸੋਖਣ ਅਤੇ ਉਤੇਜਿਤ ਨਿਕਾਸ ਪ੍ਰਕਿਰਿਆਵਾਂ ਇੱਕੋ ਸਮੇਂ ਮੌਜੂਦ ਹਨ। ਪੰਪ ਲਾਈਟ ਦੇ ਉਤੇਜਿਤ ਸੋਖਣ ਦੀ ਵਰਤੋਂ ਕੈਰੀਅਰਾਂ ਦੀ ਰਿਕਵਰੀ ਨੂੰ ਤੇਜ਼ ਕਰਨ ਲਈ ਕੀਤੀ ਜਾ ਸਕਦੀ ਹੈ, ਅਤੇ ਉਸੇ ਸਮੇਂ, ਇਲੈਕਟ੍ਰਿਕ ਪੰਪ ਇਲੈਕਟ੍ਰੌਨਾਂ ਨੂੰ ਉੱਚ ਊਰਜਾ ਪੱਧਰ (ਕੰਡਕਸ਼ਨ ਬੈਂਡ) 'ਤੇ ਭੇਜ ਸਕਦਾ ਹੈ। ਜਦੋਂ ਸਵੈ-ਚਾਲਿਤ ਰੇਡੀਏਸ਼ਨ ਨੂੰ ਪ੍ਰਵੇਗਿਤ ਕੀਤਾ ਜਾਂਦਾ ਹੈ, ਤਾਂ ਇਹ ਪ੍ਰਵੇਗਿਤ ਸਵੈ-ਚਾਲਿਤ ਰੇਡੀਏਸ਼ਨ ਸ਼ੋਰ ਬਣਾਏਗਾ। ‍SOA ਆਪਟੀਕਲ ਐਂਪਲੀਫਾਇਰ ਸੈਮੀਕੰਡਕਟਰ ਚਿਪਸ 'ਤੇ ਅਧਾਰਤ ਹੈ।

ਸੈਮੀਕੰਡਕਟਰ ਚਿਪਸ ਮਿਸ਼ਰਿਤ ਸੈਮੀਕੰਡਕਟਰਾਂ ਤੋਂ ਬਣੇ ਹੁੰਦੇ ਹਨ, ਜਿਵੇਂ ਕਿ GaAs/AlGaAs, InP/AlGaAs, InP/InGaAsP ਅਤੇ InP/InAlGaAs, ਆਦਿ। ਇਹ ਸੈਮੀਕੰਡਕਟਰ ਲੇਜ਼ਰ ਬਣਾਉਣ ਲਈ ਸਮੱਗਰੀ ਵੀ ਹਨ। SOA ਦਾ ਵੇਵਗਾਈਡ ਡਿਜ਼ਾਈਨ ਲੇਜ਼ਰਾਂ ਦੇ ਸਮਾਨ ਜਾਂ ਸਮਾਨ ਹੈ। ਫਰਕ ਇਸ ਗੱਲ ਵਿੱਚ ਹੈ ਕਿ ਲੇਜ਼ਰਾਂ ਨੂੰ ਆਪਟੀਕਲ ਸਿਗਨਲ ਦੇ ਓਸਿਲੇਸ਼ਨ ਨੂੰ ਪੈਦਾ ਕਰਨ ਅਤੇ ਬਣਾਈ ਰੱਖਣ ਲਈ ਲਾਭ ਮਾਧਿਅਮ ਦੇ ਦੁਆਲੇ ਇੱਕ ਗੂੰਜਦਾ ਗੁਫਾ ਬਣਾਉਣ ਦੀ ਜ਼ਰੂਰਤ ਹੁੰਦੀ ਹੈ। ਆਪਟੀਕਲ ਸਿਗਨਲ ਨੂੰ ਆਉਟਪੁੱਟ ਹੋਣ ਤੋਂ ਪਹਿਲਾਂ ਗੁਫਾ ਵਿੱਚ ਕਈ ਵਾਰ ਵਧਾਇਆ ਜਾਵੇਗਾ। ਵਿੱਚSOA ਐਂਪਲੀਫਾਇਰ(ਅਸੀਂ ਇੱਥੇ ਜਿਸ ਬਾਰੇ ਚਰਚਾ ਕਰ ਰਹੇ ਹਾਂ ਉਹ ਜ਼ਿਆਦਾਤਰ ਐਪਲੀਕੇਸ਼ਨਾਂ ਵਿੱਚ ਵਰਤੇ ਜਾਣ ਵਾਲੇ ਟ੍ਰੈਵਲਿੰਗ ਵੇਵ ਐਂਪਲੀਫਾਇਰ ਤੱਕ ਸੀਮਿਤ ਹੈ), ਰੌਸ਼ਨੀ ਨੂੰ ਸਿਰਫ ਇੱਕ ਵਾਰ ਲਾਭ ਮਾਧਿਅਮ ਵਿੱਚੋਂ ਲੰਘਣ ਦੀ ਜ਼ਰੂਰਤ ਹੁੰਦੀ ਹੈ, ਅਤੇ ਪਿੱਛੇ ਵੱਲ ਪ੍ਰਤੀਬਿੰਬ ਘੱਟ ਹੁੰਦਾ ਹੈ। SOA ਐਂਪਲੀਫਾਇਰ ਢਾਂਚੇ ਵਿੱਚ ਤਿੰਨ ਖੇਤਰ ਹੁੰਦੇ ਹਨ: ਖੇਤਰ P, ਖੇਤਰ I (ਕਿਰਿਆਸ਼ੀਲ ਪਰਤ ਜਾਂ ਨੋਡ), ਅਤੇ ਖੇਤਰ N। ਕਿਰਿਆਸ਼ੀਲ ਪਰਤ ਆਮ ਤੌਰ 'ਤੇ ਕੁਆਂਟਮ ਵੈੱਲਜ਼ ਤੋਂ ਬਣੀ ਹੁੰਦੀ ਹੈ, ਜੋ ਫੋਟੋਇਲੈਕਟ੍ਰਿਕ ਪਰਿਵਰਤਨ ਕੁਸ਼ਲਤਾ ਨੂੰ ਬਿਹਤਰ ਬਣਾ ਸਕਦੀ ਹੈ ਅਤੇ ਥ੍ਰੈਸ਼ਹੋਲਡ ਕਰੰਟ ਨੂੰ ਘਟਾ ਸਕਦੀ ਹੈ।

ਚਿੱਤਰ 1 ਆਪਟੀਕਲ ਪਲਸ ਪੈਦਾ ਕਰਨ ਲਈ ਏਕੀਕ੍ਰਿਤ SOA ਵਾਲਾ ਫਾਈਬਰ ਲੇਜ਼ਰ

ਚੈਨਲ ਟ੍ਰਾਂਸਫਰ 'ਤੇ ਲਾਗੂ ਕੀਤਾ ਗਿਆ

SOA ਆਮ ਤੌਰ 'ਤੇ ਸਿਰਫ਼ ਐਂਪਲੀਫਿਕੇਸ਼ਨ 'ਤੇ ਹੀ ਲਾਗੂ ਨਹੀਂ ਹੁੰਦੇ: ਇਹਨਾਂ ਨੂੰ ਆਪਟੀਕਲ ਫਾਈਬਰ ਸੰਚਾਰ ਦੇ ਖੇਤਰ ਵਿੱਚ ਵੀ ਵਰਤਿਆ ਜਾ ਸਕਦਾ ਹੈ, ਗੈਰ-ਰੇਖਿਕ ਪ੍ਰਕਿਰਿਆਵਾਂ ਜਿਵੇਂ ਕਿ ਸੰਤ੍ਰਿਪਤਾ ਲਾਭ ਜਾਂ ਕਰਾਸ-ਫੇਜ਼ ਪੋਲਰਾਈਜ਼ੇਸ਼ਨ 'ਤੇ ਅਧਾਰਤ ਐਪਲੀਕੇਸ਼ਨ, ਜੋ ਕਿ ਵੱਖ-ਵੱਖ ਰਿਫ੍ਰੈਕਟਿਵ ਸੂਚਕਾਂਕ ਪ੍ਰਾਪਤ ਕਰਨ ਲਈ SOA ਆਪਟੀਕਲ ਐਂਪਲੀਫਾਇਰ ਵਿੱਚ ਕੈਰੀਅਰ ਗਾੜ੍ਹਾਪਣ ਦੇ ਭਿੰਨਤਾ ਦੀ ਵਰਤੋਂ ਕਰਦੇ ਹਨ। ਇਹਨਾਂ ਪ੍ਰਭਾਵਾਂ ਨੂੰ ਵੇਵ-ਲੰਬਾਈ ਡਿਵੀਜ਼ਨ ਮਲਟੀਪਲੈਕਸਿੰਗ ਸਿਸਟਮਾਂ ਵਿੱਚ ਚੈਨਲ ਟ੍ਰਾਂਸਫਰ (ਵੇਵ-ਲੰਬਾਈ ਪਰਿਵਰਤਨ), ਮੋਡੂਲੇਸ਼ਨ ਫਾਰਮੈਟ ਪਰਿਵਰਤਨ, ਘੜੀ ਰਿਕਵਰੀ, ਸਿਗਨਲ ਪੁਨਰਜਨਮ ਅਤੇ ਪੈਟਰਨ ਮਾਨਤਾ, ਆਦਿ 'ਤੇ ਲਾਗੂ ਕੀਤਾ ਜਾ ਸਕਦਾ ਹੈ।

ਆਪਟੋਇਲੈਕਟ੍ਰਾਨਿਕ ਇੰਟੀਗ੍ਰੇਟਿਡ ਸਰਕਟ ਤਕਨਾਲੋਜੀ ਦੀ ਤਰੱਕੀ ਅਤੇ ਨਿਰਮਾਣ ਲਾਗਤਾਂ ਵਿੱਚ ਕਮੀ ਦੇ ਨਾਲ, SOA ਸੈਮੀਕੰਡਕਟਰ ਆਪਟੀਕਲ ਐਂਪਲੀਫਾਇਰ ਦੇ ਬੁਨਿਆਦੀ ਐਂਪਲੀਫਾਇਰ, ਫੰਕਸ਼ਨਲ ਆਪਟੀਕਲ ਡਿਵਾਈਸਾਂ ਅਤੇ ਸਬਸਿਸਟਮ ਕੰਪੋਨੈਂਟਸ ਦੇ ਤੌਰ 'ਤੇ ਐਪਲੀਕੇਸ਼ਨ ਫੀਲਡਾਂ ਦਾ ਵਿਸਥਾਰ ਹੁੰਦਾ ਰਹੇਗਾ।