Sut maemwyhadur optegol lled-ddargludyddioncyflawni ymhelaethiad?
Ar ôl dyfodiad oes cyfathrebu ffibr optegol capasiti mawr, mae technoleg ymhelaethu optegol wedi datblygu'n gyflym.Mwyhaduron optegolmwyhau signalau optegol mewnbwn yn seiliedig ar ymbelydredd wedi'i ysgogi neu wasgariad wedi'i ysgogi. Yn ôl yr egwyddor weithio, gellir rhannu mwyhaduron optegol yn fwyhaduron optegol lled-ddargludyddion (SOA) amwyhaduron ffibr optegolYn eu plith,mwyhaduron optegol lled-ddargludyddionyn cael eu defnyddio'n helaeth mewn cyfathrebu optegol oherwydd manteision band ennill eang, integreiddio da ac ystod tonfedd eang. Maent yn cynnwys rhanbarthau gweithredol a goddefol, a'r rhanbarth gweithredol yw'r rhanbarth ennill. Pan fydd y signal golau yn mynd trwy'r rhanbarth gweithredol, mae'n achosi i'r electronau golli egni a dychwelyd i'r cyflwr daear ar ffurf ffotonau, sydd â'r un donfedd â'r signal golau, gan ymhelaethu ar y signal golau. Mae'r mwyhadur optegol lled-ddargludyddion yn trosi'r cludwr lled-ddargludyddion yn ronyn gwrthdro gan y cerrynt gyrru, yn ymhelaethu ar osgled y golau hadau a chwistrellwyd, ac yn cynnal nodweddion ffisegol sylfaenol y golau hadau a chwistrellwyd megis polareiddio, lled llinell ac amledd. Gyda chynnydd y cerrynt gweithio, mae'r pŵer optegol allbwn hefyd yn cynyddu mewn perthynas swyddogaethol benodol.
Ond nid yw'r twf hwn heb derfynau, oherwydd mae gan fwyhaduron optegol lled-ddargludyddion ffenomen dirlawnder enillion. Mae'r ffenomen yn dangos pan fydd y pŵer optegol mewnbwn yn gyson, mae'r enillion yn cynyddu gyda chynnydd crynodiad y cludwr a chwistrellir, ond pan fydd crynodiad y cludwr a chwistrellir yn rhy fawr, bydd yr enillion yn dirlawn neu hyd yn oed yn lleihau. Pan fydd crynodiad y cludwr a chwistrellir yn gyson, mae'r pŵer allbwn yn cynyddu gyda chynnydd y pŵer mewnbwn, ond pan fydd y pŵer optegol mewnbwn yn rhy fawr, mae cyfradd y defnydd o gludwyr a achosir gan ymbelydredd cyffrous yn rhy fawr, gan arwain at ddirlawnder neu ddirywiad enillion. Y rheswm dros y ffenomen dirlawnder enillion yw'r rhyngweithio rhwng electronau a ffotonau yn y deunydd rhanbarth gweithredol. Boed y ffotonau a gynhyrchir yn y cyfrwng enillion neu'r ffotonau allanol, mae'r gyfradd y mae'r ymbelydredd wedi'i ysgogi yn defnyddio'r cludwyr yn gysylltiedig â'r gyfradd y mae'r cludwyr yn ailgyflenwi i'r lefel ynni gyfatebol mewn pryd. Yn ogystal â'r ymbelydredd wedi'i ysgogi, mae'r gyfradd gludwyr a ddefnyddir gan ffactorau eraill hefyd yn newid, sy'n effeithio'n andwyol ar ddirlawnder enillion.
Gan mai swyddogaeth bwysicaf mwyhaduron optegol lled-ddargludyddion yw mwyhad llinol, yn bennaf i gyflawni mwyhad, gellir eu defnyddio fel mwyhaduron pŵer, mwyhaduron llinell a rhag-fwyhaduron mewn systemau cyfathrebu. Ar y pen trosglwyddo, defnyddir yr mwyhadur optegol lled-ddargludyddion fel mwyhadur pŵer i wella'r pŵer allbwn ar ben trosglwyddo'r system, a all gynyddu pellter ras gyfnewid boncyff y system yn fawr. Yn y llinell drosglwyddo, gellir defnyddio'r mwyhadur optegol lled-ddargludyddion fel mwyhadur ras gyfnewid llinol, fel y gellir ymestyn pellter ras gyfnewid adfywiol y trosglwyddo eto gan naid a ffiniau. Ar y pen derbyn, gellir defnyddio'r mwyhadur optegol lled-ddargludyddion fel rhag-fwyhadur, a all wella sensitifrwydd y derbynnydd yn fawr. Bydd nodweddion dirlawnder ennill mwyhaduron optegol lled-ddargludyddion yn achosi i'r ennill fesul bit fod yn gysylltiedig â'r dilyniant bit blaenorol. Gellir galw'r effaith patrwm rhwng sianeli bach hefyd yn effaith modiwleiddio traws-enillion. Mae'r dechneg hon yn defnyddio cyfartaledd ystadegol effaith modiwleiddio traws-enillion rhwng sianeli lluosog ac yn cyflwyno ton barhaus dwyster canolig yn y broses i gynnal y trawst, a thrwy hynny gywasgu cyfanswm ennill y mwyhadur. Yna mae'r effaith modiwleiddio traws-enillion rhwng sianeli yn cael ei lleihau.
Mae gan fwyhaduron optegol lled-ddargludyddion strwythur syml, integreiddio hawdd, a gallant fwyhau signalau optegol o donfeddi gwahanol, ac fe'u defnyddir yn helaeth wrth integreiddio gwahanol fathau o laserau. Ar hyn o bryd, mae'r dechnoleg integreiddio laser yn seiliedig ar fwyhaduron optegol lled-ddargludyddion yn parhau i aeddfedu, ond mae angen gwneud ymdrechion o hyd yn y tair agwedd ganlynol. Un yw lleihau'r golled cyplu gyda'r ffibr optegol. Y brif broblem gyda'r mwyhadur optegol lled-ddargludyddion yw bod y golled cyplu gyda'r ffibr yn fawr. Er mwyn gwella'r effeithlonrwydd cyplu, gellir ychwanegu lens at y system gyplu i leihau'r golled adlewyrchiad, gwella cymesuredd y trawst, a chyflawni cyplu effeithlonrwydd uchel. Yr ail yw lleihau sensitifrwydd polareiddio mwyhaduron optegol lled-ddargludyddion. Mae'r nodwedd polareiddio yn cyfeirio'n bennaf at sensitifrwydd polareiddio'r golau sy'n digwydd. Os na chaiff y mwyhadur optegol lled-ddargludyddion ei brosesu'n arbennig, bydd lled band effeithiol yr enillion yn cael ei leihau. Gall strwythur ffynnon cwantwm wella sefydlogrwydd mwyhaduron optegol lled-ddargludyddion yn effeithiol. Mae'n bosibl astudio strwythur ffynnon cwantwm syml a gwell i leihau sensitifrwydd polareiddio mwyhaduron optegol lled-ddargludyddion. Y trydydd yw optimeiddio'r broses integredig. Ar hyn o bryd, mae integreiddio mwyhaduron optegol lled-ddargludyddion a laserau yn rhy gymhleth ac yn drafferthus o ran prosesu technegol, gan arwain at golled fawr mewn trosglwyddo signal optegol a cholled mewnosod dyfeisiau, ac mae'r gost yn rhy uchel. Felly, dylem geisio optimeiddio strwythur dyfeisiau integredig a gwella cywirdeb dyfeisiau.
Mewn technoleg cyfathrebu optegol, mae technoleg ymhelaethu optegol yn un o'r technolegau cefnogol, ac mae technoleg ymhelaethwyr optegol lled-ddargludyddion yn datblygu'n gyflym. Ar hyn o bryd, mae perfformiad ymhelaethwyr optegol lled-ddargludyddion wedi gwella'n fawr, yn enwedig wrth ddatblygu technolegau optegol cenhedlaeth newydd fel amlblecsio rhannu tonfedd neu ddulliau newid optegol. Gyda datblygiad y diwydiant gwybodaeth, bydd y dechnoleg ymhelaethu optegol sy'n addas ar gyfer gwahanol fandiau a gwahanol gymwysiadau yn cael ei chyflwyno, a bydd datblygu ac ymchwilio i dechnolegau newydd yn anochel yn gwneud i'r dechnoleg ymhelaethwyr optegol lled-ddargludyddion barhau i ddatblygu a ffynnu.
Amser postio: Chwefror-25-2025