Чӣ таврпурқувваткунандаи оптикии нимноқилба тақвият ноил шудан?
Пас аз фарорасии давраи алоқаи нахи оптикии дорои иқтидори калон, технологияи тақвияти оптикӣ босуръат рушд кард.Такмилдиҳандаҳои оптикӣсигналҳои оптикии вурудро дар асоси радиатсияи ангезишёфта ё парокандагии ангезишёфта тақвият медиҳанд. Мувофиқи принсипи корӣ, тақвиятдиҳандаҳои оптикиро ба тақвиятдиҳандаҳои оптикии нимноқилӣ тақсим кардан мумкин аст (SOA) ватақвиятдиҳандаҳои нахи оптикӣ. Дар байни онҳо,тақвиятдиҳандаҳои оптикии нимноқилҳобо сабаби бартариҳои банди васеъи афзоиш, ҳамгироии хуб ва диапазони васеи дарозии мавҷ дар алоқаи оптикӣ васеъ истифода мешаванд. Онҳо аз минтақаҳои фаъол ва ғайрифаъол иборатанд ва минтақаи фаъол минтақаи афзоиш аст. Вақте ки сигнали рӯшноӣ аз минтақаи фаъол мегузарад, он боиси аз даст додани энергия ва бозгашт ба ҳолати асосӣ дар шакли фотонҳо мегардад, ки дарозии мавҷ бо сигнали рӯшноӣ якхела аст ва бо ин васила сигнали рӯшноиро тақвият медиҳад. Такмилдиҳандаи оптикии нимноқил интиқолдиҳандаи нимноқилро тавассути ҷараёни ҳаракатдиҳанда ба зарраи баръакс табдил медиҳад, амплитудаи нури тухмии воридшударо тақвият медиҳад ва хусусиятҳои асосии физикии нури тухмии воридшударо, ба монанди поляризатсия, паҳнои хат ва басомад, нигоҳ медорад. Бо афзоиши ҷараёни корӣ, қувваи оптикии баромад низ дар як муносибати функсионалии муайян меафзояд.
Аммо ин афзоиш бемаҳдуд нест, зеро тақвиятдиҳандаҳои оптикии нимноқилӣ падидаи сершавии афзоянда доранд. Ин падида нишон медиҳад, ки вақте ки қувваи оптикии вуруд доимӣ аст, афзоянда бо афзоиши консентратсияи интиқолдиҳандаи воридшуда меафзояд, аммо вақте ки консентратсияи интиқолдиҳандаи воридшуда хеле зиёд аст, афзоянда сер мешавад ё ҳатто кам мешавад. Вақте ки консентратсияи интиқолдиҳандаи воридшуда доимӣ аст, қувваи баромад бо афзоиши қувваи вуруд зиёд мешавад, аммо вақте ки қувваи оптикии вуруд хеле калон аст, суръати истеъмоли интиқолдиҳанда, ки аз радиатсияи ангехташуда ба вуҷуд меояд, хеле калон аст, ки боиси сершавӣ ё коҳиши афзоянда мегардад. Сабаби падидаи сершавии афзоянда таъсири мутақобилаи байни электронҳо ва фотонҳо дар маводи минтақаи фаъол мебошад. Новобаста аз он ки фотонҳо дар муҳити афзоянда ё фотонҳои беруна ба вуҷуд омадаанд, суръати истеъмоли интиқолдиҳандагон аз ҷониби радиатсияи ангехташуда бо суръати пур кардани сатҳи мувофиқи энергия дар вақт алоқаманд аст. Илова бар радиатсияи ангехташуда, суръати истеъмоли интиқолдиҳанда аз ҷониби дигар омилҳо низ тағйир меёбад, ки ба сершавии афзоянда таъсири манфӣ мерасонад.
Азбаски вазифаи муҳимтарини тақвиятдиҳандаҳои оптикии нимноқил тақвияти хаттӣ аст, асосан барои ноил шудан ба тақвият, онро ҳамчун тақвиятдиҳандаҳои қувва, тақвиятдиҳандаҳои хатӣ ва пешамплификаторҳо дар системаҳои алоқа истифода бурдан мумкин аст. Дар охири интиқол, тақвиятдиҳандаи оптикии нимноқил ҳамчун тақвиятдиҳандаи қувва барои баланд бардоштани қувваи баромад дар охири интиқолдиҳандаи система истифода мешавад, ки метавонад масофаи релеи магистрали системаро ба таври назаррас афзоиш диҳад. Дар хатти интиқол, тақвиятдиҳандаи оптикии нимноқилро ҳамчун тақвиятдиҳандаи релеи хаттӣ истифода бурдан мумкин аст, то масофаи релеи барқароркунандаи интиқолро бо ҷаҳишҳо ва маҳдудиятҳо боз дароз кардан мумкин бошад. Дар охири қабулкунанда, тақвиятдиҳандаи оптикии нимноқилро ҳамчун пешамплификатор истифода бурдан мумкин аст, ки метавонад ҳассосияти қабулкунандаро ба таври назаррас беҳтар кунад. Хусусиятҳои сершавии афзоишдиҳандаҳои тақвиятдиҳандаҳои оптикии нимноқил боиси он мегардад, ки афзоиш барои як бит бо пайдарпайии битҳои қаблӣ алоқаманд бошад. Таъсири намуна байни каналҳои хурдро инчунин таъсири модулятсияи фоидаи салибӣ номидан мумкин аст. Ин усул миёнаи омории таъсири модулятсияи фоидаи салибиро байни каналҳои сершумор истифода мебарад ва мавҷи муттасили шиддати миёнаро дар раванд ворид мекунад, то шуоъро нигоҳ дорад ва бо ин васила афзоиши умумии тақвиятдиҳандаро фишурда мекунад. Сипас таъсири модулятсияи фоидаи байни каналҳо кам мешавад.
Такмилдиҳандаҳои оптикии нимноқил сохтори оддӣ, ҳамгироии осон доранд ва метавонанд сигналҳои оптикии дарозии мавҷҳои гуногунро тақвият диҳанд ва дар ҳамгироии намудҳои гуногуни лазерҳо васеъ истифода мешаванд. Дар айни замон, технологияи ҳамгироии лазер, ки ба такмилдиҳандаҳои оптикии нимноқил асос ёфтааст, ба камол расидааст, аммо бояд дар се ҷанбаи зерин талошҳо анҷом дода шаванд. Яке аз онҳо кам кардани талафоти пайвастшавӣ бо нахи оптикӣ мебошад. Мушкилоти асосии такмилдиҳандаи оптикии нимноқилӣ дар он аст, ки талафоти пайвастшавӣ бо нах калон аст. Барои беҳтар кардани самаранокии пайвастшавӣ, ба системаи пайвастшавӣ линза илова кардан мумкин аст, то талафоти инъикосро кам кунад, симметрияи шуоъро беҳтар созад ва ба пайвастшавии самаранокии баланд ноил гардад. Дуюм, кам кардани ҳассосияти поляризатсияи такмилдиҳандаҳои оптикии нимноқилӣ мебошад. Хусусияти поляризатсия асосан ба ҳассосияти поляризатсияи нури афтода дахл дорад. Агар такмилдиҳандаи оптикии нимноқилӣ махсус коркард нашавад, паҳнои банди муассири фоида коҳиш меёбад. Сохтори чоҳи квантӣ метавонад устувории такмилдиҳандаҳои оптикии нимноқилиро самаранок беҳтар кунад. Омӯзиши сохтори чоҳи квантии оддӣ ва олӣ барои кам кардани ҳассосияти поляризатсияи такмилдиҳандаҳои оптикии нимноқилӣ имконпазир аст. Сеюм, беҳсозии раванди ҳамгирошуда мебошад. Дар айни замон, ҳамгироии тақвиятдиҳандаҳои оптикии нимноқил ва лазерҳо дар коркарди техникӣ хеле мураккаб ва душвор аст, ки боиси талафоти калон дар интиқоли сигнали оптикӣ ва талафоти воридкунии дастгоҳ мегардад ва арзиши он хеле баланд аст. Аз ин рӯ, мо бояд кӯшиш кунем, ки сохтори дастгоҳҳои ҳамгирошударо оптимизатсия кунем ва дақиқии дастгоҳҳоро беҳтар созем.
Дар технологияи алоқаи оптикӣ, технологияи тақвияти оптикӣ яке аз технологияҳои ёрирасон аст ва технологияи тақвияти оптикии нимноқилҳо босуръат рушд мекунад. Дар айни замон, кори тақвиятдиҳандаҳои оптикии нимноқилҳо, махсусан дар таҳияи технологияҳои оптикии насли нав, ба монанди мултиплекскунии тақсимоти мавҷ ё режимҳои гузариши оптикӣ, хеле беҳтар шудааст. Бо рушди саноати иттилоот, технологияи тақвияти оптикӣ, ки барои бандҳои гуногун ва барномаҳои гуногун мувофиқ аст, ҷорӣ карда мешавад ва таҳия ва таҳқиқоти технологияҳои нав ногузир технологияи тақвияти оптикии нимноқилҳоро ба рушд ва шукуфоии минбаъда водор мекунад.
Вақти нашр: 25 феврали соли 2025