Amplificatore ottico a semiconduttore migliorato

Miglioratoamplificatore ottico a semiconduttore

L'amplificatore ottico a semiconduttore migliorato è una versione aggiornata dell'amplificatore ottico a semiconduttore (Amplificatore ottico SOA). Si tratta di un amplificatore che utilizza semiconduttori per fornire il mezzo di guadagno. La sua struttura è simile a quella del diodo laser Fabry-Pero, ma solitamente la superficie terminale è rivestita da un film antiriflesso. I progetti più recenti includono film antiriflesso, guide d'onda inclinate e regioni a finestra, che possono ridurre la riflettività della superficie terminale a meno dello 0,001%. Gli amplificatori ottici potenziati ad alte prestazioni sono particolarmente utili quando si amplificano segnali (ottici), poiché esiste un serio rischio di perdita di segnale durante la trasmissione a lunga distanza. Poiché il segnale ottico viene amplificato direttamente, il metodo tradizionale di convertirlo in un segnale elettrico diventa ridondante. Pertanto, l'uso diSOAMigliora significativamente l'efficienza di trasmissione. Questa tecnologia viene solitamente utilizzata per la divisione della potenza e la compensazione delle perdite nelle reti WDM.

Scenari applicativi

Nei sistemi di comunicazione in fibra ottica, gli amplificatori ottici a semiconduttore (SOA) possono essere utilizzati in molteplici aree applicative per migliorare le prestazioni e la distanza di trasmissione del sistema di comunicazione. Di seguito sono riportate alcune applicazioni comuni dell'utilizzo di amplificatori SOA nei sistemi di comunicazione in fibra ottica:

Preamplificatore: SOAamplificatore otticoPuò essere utilizzato come preamplificatore all'estremità di ricezione ottica nei sistemi di comunicazione a lunga distanza con fibre ottiche di lunghezza superiore a 100 chilometri, migliorando o amplificando la potenza del segnale in uscita nei sistemi di comunicazione in fibra ottica a lunga distanza, compensando così la distanza di trasmissione insufficiente causata dalla debole uscita di segnali di piccola entità. Inoltre, SOA può anche essere utilizzato per implementare la tecnologia di rigenerazione del segnale di rete ottica nei sistemi di comunicazione in fibra ottica.

Rigenerazione del segnale completamente ottico: nelle reti ottiche, all'aumentare della distanza di trasmissione, i segnali ottici si deteriorano a causa di attenuazione, dispersione, rumore, jitter temporale e diafonia, ecc. Pertanto, nelle trasmissioni a lunga distanza, è necessario compensare il deterioramento dei segnali ottici per garantire l'accuratezza delle informazioni trasmesse. La rigenerazione del segnale completamente ottico si riferisce alla riamplificazione, al rimodellamento e alla risincronizzazione. Un'ulteriore amplificazione può essere ottenuta tramite amplificatori ottici come amplificatori ottici a semiconduttore, EDFA e amplificatori Raman (RFA).

Nei sistemi di rilevamento in fibra ottica, gli amplificatori ottici a semiconduttore (Amplificatore SOA) può essere utilizzato per amplificare i segnali ottici, migliorando così la sensibilità e la precisione dei sensori. Di seguito sono riportate alcune applicazioni comuni dell'utilizzo di SOA nei sistemi di rilevamento in fibra ottica:

Misurazione della deformazione della fibra ottica: fissare la fibra ottica sull'oggetto di cui si desidera misurare la deformazione. Quando l'oggetto è sottoposto a deformazione, la variazione di deformazione causerà una leggera variazione nella lunghezza della fibra ottica, alterando così la lunghezza d'onda o la temporizzazione del segnale ottico inviato al sensore PD. L'amplificatore SOA può raggiungere prestazioni di rilevamento superiori amplificando ed elaborando il segnale ottico.

Misurazione della pressione in fibra ottica: combinando fibre ottiche con materiali sensibili alla pressione, quando un oggetto viene sottoposto a pressione, si verificano variazioni nella perdita ottica all'interno della fibra ottica. L'SOA può essere utilizzato per amplificare questo debole segnale ottico e ottenere una misurazione della pressione altamente sensibile.

L'amplificatore ottico a semiconduttore SOA è un dispositivo chiave nei campi della comunicazione in fibra ottica e del rilevamento in fibra ottica. Amplificando ed elaborando i segnali ottici, migliora le prestazioni del sistema e la sensibilità di rilevamento. Queste applicazioni sono cruciali per ottenere comunicazioni in fibra ottica ad alta velocità, stabili e affidabili, nonché un rilevamento in fibra ottica preciso ed efficiente.