ሴሚኮንዳክተር ኦፕቲካል ማጉያ ምንድን ነው?

ምንድን ነው?ሴሚኮንዳክተር ኦፕቲካል ማጉያ

ሴሚኮንዳክተር ኦፕቲካል ማጉያ የሴሚኮንዳክተር ጌይን ሚዲያ የሚጠቀም የኦፕቲካል ማጉያ አይነት ነው። ከታችኛው ጫፍ ያለው መስታወት ከፊል-ነጸብራቅ ሽፋን ጋር የሚተካበት የሌዘር ዳዮድ ጋር ተመሳሳይ ነው። የምልክት መብራቱ በሴሚኮንዳክተር ነጠላ-ሁነታ ሞገድ መሪ በኩል ይተላለፋል። የሞገድ መሪው ተሻጋሪ ልኬት 1-2 ማይክሮሜትሮች ሲሆን ርዝመቱም በ0.5-2ሚሜ ቅደም ተከተል ላይ ነው። የሞገድ መሪ ሁነታ ከንቁ (ማጉላት) ክልል ጋር ጉልህ የሆነ መደራረብ አለው፣ ይህም በአሁኑ ጊዜ በሚገፋው ነው። የተወጋው ጅረት በኮንዳክሽን ባንድ ውስጥ የተወሰነ ተሸካሚ ክምችት ይፈጥራል፣ ይህም የኮንዲሽን ባንድ ወደ ቫለንሲንግ ባንድ የኦፕቲካል ሽግግር ያስችላል። ከፍተኛው ትርፍ የሚከሰተው የፎቶን ኃይል ከባንድ ክፍተት ኃይል በትንሹ ሲበልጥ ነው። የSOA ኦፕቲካል ማጉያ በተለምዶ በቴሌኮሙኒኬሽን ስርዓቶች ውስጥ በፒግጅቶች መልክ ጥቅም ላይ ይውላል፣ በ1300nm ወይም 1500nm አካባቢ የሚሰራ የሞገድ ርዝመት ያለው ሲሆን በግምት 30dB ትርፍ ይሰጣል።

የየSOA ሴሚኮንዳክተር ኦፕቲካል ማጉያየውጥረት ኳንተም ጉድጓድ መዋቅር ያለው የፒኤን መጋጠሚያ መሳሪያ ነው። ውጫዊው የፊት አድልዎ የዲኤሌክትሪክ ቅንጣቶችን ብዛት ይለውጣል። ውጫዊው የማነቃቂያ ብርሃን ከገባ በኋላ የተነቃቃ ጨረር ይፈጠራል፣ ይህም የኦፕቲካል ምልክቶችን ማጉላትን ያስገኛል። ከላይ የተጠቀሱት ሶስት የኃይል ማስተላለፊያ ሂደቶች በሙሉ በየSOA ኦፕቲካል ማጉያየኦፕቲካል ሲግናሎች ማጉላት የተመሰረተው በተነቃቃ ልቀት ላይ ነው። የተነቃቃው የመምጠጥ እና የተነቃቁ የልቀት ሂደቶች በአንድ ጊዜ ይኖራሉ። የፓምፑ ብርሃን የተነቃቃው መምጠጥ ተሸካሚዎችን መልሶ ለማግኘት ለማፋጠን ጥቅም ላይ ሊውል ይችላል፣ እና በተመሳሳይ ጊዜ የኤሌክትሪክ ፓምፑ ኤሌክትሮኖችን ወደ ከፍተኛ የኃይል ደረጃ (የመምሪያ ባንድ) መላክ ይችላል። ድንገተኛ ጨረር ሲጨምር፣ የተባባሰ ድንገተኛ የጨረር ድምፅ ይፈጥራል። የSOA ኦፕቲካል ማጉያ በሴሚኮንዳክተር ቺፕስ ላይ የተመሠረተ ነው።

ሴሚኮንዳክተር ቺፖች እንደ GaAs/AlGaAs፣ InP/AlGaAs፣ InP/InGaAs እና InP/InAlGaAs፣ ወዘተ ካሉ ውህድ ሴሚኮንዳክተሮች የተዋቀሩ ናቸው። እነዚህም ሴሚኮንዳክተር ሌዘሮችን ለመሥራት የሚያገለግሉ ቁሳቁሶች ናቸው። የSOA የሞገድ መመሪያ ዲዛይን ከሌዘሮች ጋር ተመሳሳይ ወይም ተመሳሳይ ነው። ልዩነቱ ሌዘሮች የኦፕቲካል ሲግናል ንዝረትን ለማመንጨት እና ለማቆየት በጌይን መካከለኛ ዙሪያ የሬዞናንት ክፍተት መፍጠር ስለሚያስፈልጋቸው ነው። የኦፕቲካል ሲግናል ከመውጣቱ በፊት በክፍተቱ ውስጥ ብዙ ጊዜ ይጨመራል። በየSOA ማጉያ(እዚህ ላይ የምንወያየው በአብዛኛዎቹ አፕሊኬሽኖች ውስጥ ጥቅም ላይ በሚውሉት የጉዞ ሞገድ ማጉያዎች ላይ ብቻ የተወሰነ ነው)፣ ብርሃን አንድ ጊዜ ብቻ በጋይን ሚዲያ ውስጥ ማለፍ አለበት፣ እና የኋላ ነጸብራቅ አነስተኛ ነው። የSOA ማጉያ መዋቅር ሶስት ቦታዎችን ያቀፈ ነው፡ አካባቢ P፣ አካባቢ I (ንቁ ንብርብር ወይም ኖድ)፣ እና አካባቢ N። ንቁው ንብርብር ብዙውን ጊዜ ከኳንተም ዌልስ የተዋቀረ ሲሆን ይህም የፎቶ ኤሌክትሪክ ልወጣ ቅልጥፍናን ሊያሻሽል እና የወሰን ጅረትን ሊቀንስ ይችላል።

ምስል 1 የኦፕቲካል ህዋሳትን ለማመንጨት የተቀናጀ SOA ያለው ፋይበር ሌዘር

ለሰርጥ ዝውውር ተተግብሯል

SOAዎች ብዙውን ጊዜ ለማጉላት ብቻ አይተገበሩም፤ በኦፕቲካል ፋይበር ግንኙነት መስክ፣ እንደ ሙሌት ጌይን ወይም የመስቀል-ደረጃ ፖላራይዜሽን ባሉ መስመራዊ ባልሆኑ ሂደቶች ላይ የተመሰረቱ አፕሊኬሽኖች ውስጥ ጥቅም ላይ ሊውሉ ይችላሉ፣ እነዚህም የተለያዩ የማጣቀሻ ኢንዴክሶችን ለማግኘት በSOA ኦፕቲካል ማጉያ ውስጥ ያለውን የተሸካሚ ​​ክምችት ልዩነት ይጠቀማሉ። እነዚህ ተፅዕኖዎች በቻናል ዝውውር (የሞገድ ርዝመት ልወጣ)፣ የሞዱሌሽን ቅርጸት ልወጣ፣ የሰዓት መልሶ ማግኛ፣ የምልክት ዳግም መወለድ እና የንድፍ ማወቂያ፣ ወዘተ. በሞገድ ርዝመት ክፍፍል ባለብዙ ማባዣ ስርዓቶች ውስጥ ሊተገበሩ ይችላሉ።

የኦፕቶኤሌክትሮኒክስ የተቀናጀ የወረዳ ቴክኖሎጂ እድገት እና የማምረቻ ወጪዎች መቀነስ፣ የSOA ሴሚኮንዳክተር ኦፕቲካል ማጉያ እንደ መሰረታዊ ማጉያዎች፣ ተግባራዊ የኦፕቲካል መሳሪያዎች እና ንዑስ ስርዓት ክፍሎች የመተግበር መስኮች መስፋፋታቸውን ይቀጥላሉ።