เครื่องขยายสัญญาณออปติคอลเซมิคอนดักเตอร์ขั้นสูง

ปรับปรุงให้ดีขึ้นเครื่องขยายสัญญาณออปติคอลเซมิคอนดักเตอร์

เครื่องขยายสัญญาณออปติกเซมิคอนดักเตอร์ที่ได้รับการปรับปรุงเป็นเวอร์ชันอัปเกรดของเครื่องขยายสัญญาณออปติกเซมิคอนดักเตอร์ (เครื่องขยายสัญญาณออปติคอล SOA) เป็นเครื่องขยายสัญญาณที่ใช้สารกึ่งตัวนำเพื่อให้เกิดตัวกลางในการรับค่าเกน โครงสร้างจะคล้ายกับไดโอดเลเซอร์ Fabry-Pero แต่โดยปกติแล้วหน้าด้านจะเคลือบด้วยฟิล์มป้องกันการสะท้อนแสง การออกแบบล่าสุดประกอบด้วยฟิล์มป้องกันการสะท้อนแสง รวมถึงท่อนำคลื่นเอียงและบริเวณหน้าต่าง ซึ่งสามารถลดค่าการสะท้อนแสงของหน้าด้านให้ต่ำกว่า 0.001% เครื่องขยายสัญญาณออปติกที่ปรับปรุงประสิทธิภาพแล้วนั้นมีประโยชน์อย่างยิ่งเมื่อขยายสัญญาณ (ออปติก) เนื่องจากมีภัยคุกคามร้ายแรงต่อการสูญเสียสัญญาณระหว่างการส่งสัญญาณระยะไกล เนื่องจากสัญญาณออปติกถูกขยายโดยตรง วิธีดั้งเดิมในการแปลงสัญญาณเป็นสัญญาณไฟฟ้าจึงกลายเป็นสิ่งที่ไม่จำเป็น ดังนั้น การใช้เอสโอเอช่วยเพิ่มประสิทธิภาพในการส่งข้อมูลได้อย่างมาก เทคโนโลยีนี้มักใช้สำหรับการแบ่งกำลังและชดเชยการสูญเสียในเครือข่าย WDM

สถานการณ์การใช้งาน

ในระบบสื่อสารด้วยใยแก้วนำแสง สามารถใช้เครื่องขยายสัญญาณออปติกเซมิคอนดักเตอร์ (SOA) ได้ในหลายพื้นที่การใช้งานเพื่อเพิ่มประสิทธิภาพและระยะทางในการส่งข้อมูลของระบบสื่อสาร ต่อไปนี้คือการใช้งานทั่วไปบางส่วนของการใช้เครื่องขยายสัญญาณ SOA ในระบบสื่อสารด้วยใยแก้วนำแสง:

ปรีแอมป์ : SOAเครื่องขยายสัญญาณออปติคอลสามารถใช้เป็นปรีแอมป์ที่ปลายทางรับออปติกในระบบสื่อสารระยะไกลด้วยเส้นใยแก้วนำแสงเกิน 100 กิโลเมตร เพิ่มความแรงของสัญญาณเอาต์พุตในระบบสื่อสารเส้นใยแก้วนำแสงระยะไกล ช่วยชดเชยระยะการส่งข้อมูลไม่เพียงพอที่เกิดจากสัญญาณเอาต์พุตขนาดเล็กที่อ่อนแรง นอกจากนี้ SOA ยังใช้เพื่อนำเทคโนโลยีการสร้างสัญญาณเครือข่ายออปติกมาใช้ในระบบสื่อสารเส้นใยแก้วนำแสงได้อีกด้วย

การสร้างสัญญาณออปติคอลทั้งหมด: ในเครือข่ายออปติคอล เมื่อระยะทางในการส่งสัญญาณเพิ่มขึ้น สัญญาณออปติคอลจะเสื่อมสภาพลงเนื่องจากการลดทอน การกระจาย สัญญาณรบกวน จิตเตอร์เวลา และสัญญาณรบกวนข้าม ฯลฯ ดังนั้น ในการส่งสัญญาณระยะไกล จึงจำเป็นต้องชดเชยสัญญาณออปติคอลที่เสื่อมสภาพเพื่อให้แน่ใจถึงความแม่นยำของข้อมูลที่ส่ง การสร้างสัญญาณออปติคอลทั้งหมดใหม่หมายถึงการขยายสัญญาณใหม่ การปรับรูปร่างใหม่ และการกำหนดเวลาใหม่ การขยายสัญญาณเพิ่มเติมสามารถทำได้โดยใช้เครื่องขยายสัญญาณออปติคอล เช่น เครื่องขยายสัญญาณออปติคอลเซมิคอนดักเตอร์ เครื่องขยายสัญญาณ EDFA และเครื่องขยายสัญญาณ Raman (RFA)

ในระบบการตรวจจับด้วยเส้นใยแก้วนำแสง เครื่องขยายสัญญาณออปติกเซมิคอนดักเตอร์ (เครื่องขยายเสียง SOA) สามารถใช้เพื่อขยายสัญญาณออปติคัล จึงช่วยเพิ่มความไวและความแม่นยำของเซ็นเซอร์ได้ ต่อไปนี้คือการใช้งานทั่วไปของการใช้ SOA ในระบบการตรวจจับด้วยเส้นใยแก้วนำแสง:

การวัดความเครียดของเส้นใยแก้วนำแสง: ติดเส้นใยแก้วนำแสงไว้กับวัตถุที่ต้องการวัดความเครียด เมื่อวัตถุได้รับความเครียด การเปลี่ยนแปลงความเครียดจะทำให้ความยาวของเส้นใยแก้วนำแสงเปลี่ยนแปลงเล็กน้อย ส่งผลให้ความยาวคลื่นหรือเวลาของสัญญาณใยแก้วนำแสงไปยังเซ็นเซอร์ PD เปลี่ยนแปลงไป เครื่องขยายสัญญาณ SOA สามารถให้ประสิทธิภาพการตรวจจับที่สูงขึ้นได้โดยการขยายและประมวลผลสัญญาณใยแก้วนำแสง

การวัดแรงดันใยแก้วนำแสง: การรวมใยแก้วนำแสงกับวัสดุที่ไวต่อแรงกด เมื่อวัตถุได้รับแรงกด จะทำให้การสูญเสียแสงภายในใยแก้วนำแสงเปลี่ยนแปลงไป SOA สามารถใช้เพื่อขยายสัญญาณแสงอ่อนนี้เพื่อให้ได้การวัดแรงดันที่มีความไวสูง

เครื่องขยายสัญญาณออปติกแบบเซมิคอนดักเตอร์ SOA เป็นอุปกรณ์สำคัญในด้านการสื่อสารด้วยใยแก้วนำแสงและการตรวจจับด้วยใยแก้วนำแสง โดยการขยายและประมวลผลสัญญาณออปติก จะช่วยเพิ่มประสิทธิภาพของระบบและความไวในการตรวจจับ การใช้งานเหล่านี้มีความสำคัญอย่างยิ่งต่อการสื่อสารด้วยใยแก้วนำแสงที่มีความเร็วสูง เสถียร และเชื่อถือได้ ตลอดจนการตรวจจับด้วยใยแก้วนำแสงที่แม่นยำและมีประสิทธิภาพ