SOA ऑप्टिकल स्विच सिद्धांत (सेमीकंडक्टर ऑप्टिकल एम्पलीफायर प्रकार ऑप्टिकल स्विच)

एकSOA (सेमीकंडक्टर ऑप्टिकल एम्प्लीफायर स्विच)एक कोर ऑप्टिकल डिवाइस है जो सेमीकंडक्टर ऑप्टिकल एम्पलीफायर (एसओए) की लाभ संतृप्ति विशेषताओं के आधार पर ऑप्टिकल सिग्नल स्विचिंग/रूटिंग का एहसास करता है। यह "ऑप्टिकल एम्प्लीफिकेशन" और "ऑप्टिकल स्विचिंग" के दोहरे कार्यों को जोड़ता है और व्यापक रूप से ऑप्टोइलेक्ट्रॉनिक संचार (जैसे ऑप्टिकल मॉड्यूल, ऑप्टिकल क्रॉस-कनेक्ट्स (ओएक्ससी), और डेटा सेंटर ऑप्टिकल इंटरकनेक्ट्स) में उपयोग किया जाता है, विशेष रूप से उच्च गति, उच्च घनत्व वाले ऑप्टिकल नेटवर्क परिदृश्यों के लिए उपयुक्त है।

मुख्य भौतिक आधार: SOA संतृप्ति प्रभाव प्राप्त करता है

SOA ऑप्टिकल स्विच को समझने के लिए, पहले SOA के मूल कार्य सिद्धांत-उत्तेजित उत्सर्जन प्रवर्धन और संतृप्ति विशेषताओं को समझना आवश्यक है:

SOA मूल संरचना: अनिवार्य रूप से, यह एक अर्धचालक वेवगाइड है (आमतौर पर InP/InGaAsP सामग्री प्रणालियों का उपयोग करते हुए, 1310nm/1550nm संचार विंडो के लिए उपयुक्त)। वेवगाइड के दोनों सिरे एंटीरिफ्लेक्शन फिल्में (प्रतिबिंब को कम करने वाली) हैं, और आंतरिक भाग को सक्रिय क्षेत्रों (लाभ माध्यम प्रदान करने) के साथ डोप किया गया है। चार्ज वाहक विद्युत इंजेक्शन के माध्यम से उच्च ऊर्जा स्तर तक उत्साहित होते हैं।

उत्तेजित उत्सर्जन प्रवर्धन: जब इनपुट ऑप्टिकल सिग्नल (सिग्नल लाइट) एसओए के सक्रिय क्षेत्र में प्रवेश करता है, तो उच्च-ऊर्जा वाहक सिग्नल लाइट फोटॉनों द्वारा निम्न ऊर्जा स्तरों में संक्रमण के लिए "उत्साहित" होते हैं, सिग्नल लाइट के समान तरंग दैर्ध्य, चरण और ध्रुवीकरण के साथ फोटॉन जारी करते हैं, इस प्रकार ऑप्टिकल सिग्नल को बढ़ाते हैं (लाभ जी आमतौर पर 10 ~ 30 डीबी है)।

लाभ संतृप्ति की मुख्य विशेषता: एसओए का लाभ अनंत नहीं है - जब इंजेक्टेड करंट तय हो जाता है, तो एसओए का अधिकतम लाभ "वाहक एकाग्रता" द्वारा निर्धारित होता है; यदि इनपुट ऑप्टिकल पावर काफी बड़ी है ("संतृप्ति पावर Psat" से अधिक), तो यह तेजी से सक्रिय क्षेत्र में उच्च-ऊर्जा वाहक का उपभोग करेगा, जिससे SOA लाभ तेजी से गिर जाएगा, अंततः "लाभ संतृप्ति स्थिति" में प्रवेश करेगा (जिस बिंदु पर लाभ स्थिर हो जाता है और बढ़ती इनपुट ऑप्टिकल पावर के साथ नहीं बढ़ सकता है)।

SOA ऑप्टिकल स्विचिंग का मुख्य तर्क: SOA की लाभ स्थिति को विनियमित करने के लिए "कंट्रोल लाइट" का उपयोग करके, "सिग्नल लाइट" को अप्रत्यक्ष रूप से चालू/बंद किया जाता है।

बॉक्सोपट्रॉनिक्सउच्च लाभ प्रदान कर सकता हैएसओए एम्पलीफायर1060nm, 1310nm, 1550nm और 1560nm पर।