ಆಪ್ಟಿಕಲ್ ಫೈಬರ್ ಸಂವಹನ ಕ್ಷೇತ್ರದಲ್ಲಿ ಆಪ್ಟಿಕಲ್ ಆಂಪ್ಲಿಫೈಯರ್‌ಗಳು

ಆಪ್ಟಿಕಲ್ ಫೈಬರ್ ಸಂವಹನ ಕ್ಷೇತ್ರದಲ್ಲಿ ಆಪ್ಟಿಕಲ್ ಆಂಪ್ಲಿಫೈಯರ್‌ಗಳು

An ಆಪ್ಟಿಕಲ್ ಆಂಪ್ಲಿಫಯರ್ಆಪ್ಟಿಕಲ್ ಸಿಗ್ನಲ್‌ಗಳನ್ನು ವರ್ಧಿಸುವ ಸಾಧನವಾಗಿದೆ. ಆಪ್ಟಿಕಲ್ ಫೈಬರ್ ಸಂವಹನ ಕ್ಷೇತ್ರದಲ್ಲಿ, ಇದು ಮುಖ್ಯವಾಗಿ ಈ ಕೆಳಗಿನ ಪಾತ್ರಗಳನ್ನು ನಿರ್ವಹಿಸುತ್ತದೆ: 1. ಆಪ್ಟಿಕಲ್ ಶಕ್ತಿಯನ್ನು ವರ್ಧಿಸುವುದು ಮತ್ತು ವರ್ಧಿಸುವುದು. ಆಪ್ಟಿಕಲ್ ಟ್ರಾನ್ಸ್‌ಮಿಟರ್‌ನ ಮುಂಭಾಗದ ತುದಿಯಲ್ಲಿ ಆಪ್ಟಿಕಲ್ ಆಂಪ್ಲಿಫೈಯರ್ ಅನ್ನು ಇರಿಸುವ ಮೂಲಕ, ಫೈಬರ್‌ಗೆ ಪ್ರವೇಶಿಸುವ ಆಪ್ಟಿಕಲ್ ಶಕ್ತಿಯನ್ನು ಹೆಚ್ಚಿಸಬಹುದು. 2. ಆನ್‌ಲೈನ್ ರಿಲೇ ವರ್ಧನೆ, ಆಪ್ಟಿಕಲ್ ಫೈಬರ್ ಸಂವಹನ ವ್ಯವಸ್ಥೆಗಳಲ್ಲಿ ಅಸ್ತಿತ್ವದಲ್ಲಿರುವ ರಿಪೀಟರ್‌ಗಳನ್ನು ಬದಲಾಯಿಸುವುದು; 3. ಪೂರ್ವವರ್ಧನೆ: ಸ್ವೀಕರಿಸುವ ತುದಿಯಲ್ಲಿರುವ ಫೋಟೊಡೆಕ್ಟರ್ ಮೊದಲು, ಸ್ವೀಕರಿಸುವ ಸೂಕ್ಷ್ಮತೆಯನ್ನು ಹೆಚ್ಚಿಸಲು ದುರ್ಬಲ ಬೆಳಕಿನ ಸಂಕೇತವನ್ನು ಪೂರ್ವ-ವರ್ಧಿಸಲಾಗುತ್ತದೆ.

ಪ್ರಸ್ತುತ, ಆಪ್ಟಿಕಲ್ ಫೈಬರ್ ಸಂವಹನದಲ್ಲಿ ಅಳವಡಿಸಿಕೊಂಡಿರುವ ಆಪ್ಟಿಕಲ್ ಆಂಪ್ಲಿಫೈಯರ್‌ಗಳು ಮುಖ್ಯವಾಗಿ ಈ ಕೆಳಗಿನ ಪ್ರಕಾರಗಳನ್ನು ಒಳಗೊಂಡಿವೆ: 1. ಸೆಮಿಕಂಡಕ್ಟರ್ ಆಪ್ಟಿಕಲ್ ಆಂಪ್ಲಿಫಯರ್ (SOA ಆಪ್ಟಿಕಲ್ ಆಂಪ್ಲಿಫಯರ್)/ಸೆಮಿಕಂಡಕ್ಟರ್ ಲೇಸರ್ ಆಂಪ್ಲಿಫಯರ್ (SLA ಆಪ್ಟಿಕಲ್ ಆಂಪ್ಲಿಫಯರ್); 2. ಬೈಟ್-ಡೋಪ್ಡ್ ಫೈಬರ್ ಆಂಪ್ಲಿಫಯರ್‌ಗಳಂತಹ ಅಪರೂಪದ ಅರ್ಥ್-ಡೋಪ್ಡ್ ಫೈಬರ್ ಆಂಪ್ಲಿಫಯರ್‌ಗಳು (EDFA ಆಪ್ಟಿಕಲ್ ಆಂಪ್ಲಿಫಯರ್), ಇತ್ಯಾದಿ. 3. ಫೈಬರ್ ರಾಮನ್ ಆಂಪ್ಲಿಫೈಯರ್‌ಗಳಂತಹ ರೇಖೀಯವಲ್ಲದ ಫೈಬರ್ ಆಂಪ್ಲಿಫೈಯರ್‌ಗಳು, ಇತ್ಯಾದಿ. ಕ್ರಮವಾಗಿ ಸಂಕ್ಷಿಪ್ತ ಪರಿಚಯ ಇಲ್ಲಿದೆ.

1.ಸೆಮಿಕಂಡಕ್ಟರ್ ಆಪ್ಟಿಕಲ್ ಆಂಪ್ಲಿಫೈಯರ್‌ಗಳು: ವಿಭಿನ್ನ ಅನ್ವಯಿಕ ಪರಿಸ್ಥಿತಿಗಳಲ್ಲಿ ಮತ್ತು ವಿಭಿನ್ನ ಅಂತ್ಯದ ಮುಖದ ಪ್ರತಿಫಲನದೊಂದಿಗೆ, ಸೆಮಿಕಂಡಕ್ಟರ್ ಲೇಸರ್‌ಗಳು ವಿವಿಧ ರೀತಿಯ ಸೆಮಿಕಂಡಕ್ಟರ್ ಆಪ್ಟಿಕಲ್ ಆಂಪ್ಲಿಫೈಯರ್‌ಗಳನ್ನು ಉತ್ಪಾದಿಸಬಹುದು. ಸೆಮಿಕಂಡಕ್ಟರ್ ಲೇಸರ್‌ನ ಚಾಲನಾ ಪ್ರವಾಹವು ಅದರ ಮಿತಿಗಿಂತ ಕಡಿಮೆಯಿದ್ದರೆ, ಅಂದರೆ, ಯಾವುದೇ ಲೇಸರ್ ಉತ್ಪತ್ತಿಯಾಗದಿದ್ದರೆ, ಈ ಸಮಯದಲ್ಲಿ, ಒಂದು ತುದಿಗೆ ಆಪ್ಟಿಕಲ್ ಸಿಗ್ನಲ್ ಇನ್‌ಪುಟ್ ಆಗುತ್ತದೆ. ಈ ಆಪ್ಟಿಕಲ್ ಸಿಗ್ನಲ್‌ನ ಆವರ್ತನವು ಲೇಸರ್‌ನ ರೋಹಿತದ ಕೇಂದ್ರದ ಬಳಿ ಇರುವವರೆಗೆ, ಅದನ್ನು ವರ್ಧಿಸಲಾಗುತ್ತದೆ ಮತ್ತು ಇನ್ನೊಂದು ತುದಿಯಿಂದ ಔಟ್‌ಪುಟ್ ಮಾಡಲಾಗುತ್ತದೆ. ಈ ರೀತಿಯಅರೆವಾಹಕ ಆಪ್ಟಿಕಲ್ ಆಂಪ್ಲಿಫಯರ್ಫ್ಯಾಬ್ರಿ-ಪೆರಾಪ್ ಪ್ರಕಾರದ ಆಪ್ಟಿಕಲ್ ಆಂಪ್ಲಿಫಯರ್ (FP-SLA) ಎಂದು ಕರೆಯಲಾಗುತ್ತದೆ. ಲೇಸರ್ ಮಿತಿಗಿಂತ ಮೇಲೆ ಪಕ್ಷಪಾತವಾಗಿದ್ದರೆ, ಒಂದು ತುದಿಯಿಂದ ದುರ್ಬಲವಾದ ಏಕ-ಮೋಡ್ ಆಪ್ಟಿಕಲ್ ಸಿಗ್ನಲ್ ಇನ್ಪುಟ್, ಈ ಆಪ್ಟಿಕಲ್ ಸಿಗ್ನಲ್ನ ಆವರ್ತನವು ಈ ಮಲ್ಟಿಮೋಡ್ ಲೇಸರ್ನ ವರ್ಣಪಟಲದೊಳಗೆ ಇರುವವರೆಗೆ, ಆಪ್ಟಿಕಲ್ ಸಿಗ್ನಲ್ ಅನ್ನು ವರ್ಧಿಸಲಾಗುತ್ತದೆ ಮತ್ತು ನಿರ್ದಿಷ್ಟ ಮೋಡ್ಗೆ ಲಾಕ್ ಮಾಡಲಾಗುತ್ತದೆ. ಈ ರೀತಿಯ ಆಪ್ಟಿಕಲ್ ಆಂಪ್ಲಿಫಯರ್ ಅನ್ನು ಇಂಜೆಕ್ಷನ್-ಲಾಕ್ಡ್ ಟೈಪ್ ಆಂಪ್ಲಿಫಯರ್ (IL-SLA) ಎಂದು ಕರೆಯಲಾಗುತ್ತದೆ. ಸೆಮಿಕಂಡಕ್ಟರ್ ಲೇಸರ್ನ ಎರಡು ತುದಿಗಳನ್ನು ಕನ್ನಡಿ-ಲೇಪಿತವಾಗಿದ್ದರೆ ಅಥವಾ ಪ್ರತಿಬಿಂಬ-ವಿರೋಧಿ ಫಿಲ್ಮ್ನ ಪದರದಿಂದ ಆವಿಯಾಗಿದ್ದರೆ, ಅದರ ಹೊರಸೂಸುವಿಕೆಯನ್ನು ಬಹಳ ಚಿಕ್ಕದಾಗಿಸಿದರೆ ಮತ್ತು ಫ್ಯಾಬ್ರಿ-ಪೆರೋ ರೆಸೋನೆಂಟ್ ಕುಹರವನ್ನು ರೂಪಿಸಲು ಸಾಧ್ಯವಾಗದಿದ್ದರೆ, ಆಪ್ಟಿಕಲ್ ಸಿಗ್ನಲ್ ಸಕ್ರಿಯ ವೇವ್‌ಗೈಡ್ ಪದರದ ಮೂಲಕ ಹಾದುಹೋದಾಗ, ಅದು ಪ್ರಯಾಣಿಸುವಾಗ ವರ್ಧಿಸುತ್ತದೆ. ಆದ್ದರಿಂದ, ಈ ರೀತಿಯ ಆಪ್ಟಿಕಲ್ ಆಂಪ್ಲಿಫಯರ್ ಅನ್ನು ಟ್ರಾವೆಲಿಂಗ್ ವೇವ್ ಟೈಪ್ ಆಪ್ಟಿಕಲ್ ಆಂಪ್ಲಿಫಯರ್ (TW-SLA) ಎಂದು ಕರೆಯಲಾಗುತ್ತದೆ ಮತ್ತು ಅದರ ರಚನೆಯನ್ನು ಕೆಳಗಿನ ಚಿತ್ರದಲ್ಲಿ ತೋರಿಸಲಾಗಿದೆ. ಪ್ರಯಾಣ ತರಂಗ ಪ್ರಕಾರದ ಆಪ್ಟಿಕಲ್ ಆಂಪ್ಲಿಫೈಯರ್‌ನ ಬ್ಯಾಂಡ್‌ವಿಡ್ತ್ ಫ್ಯಾಬ್ರಿ-ಪೆರೋಟ್ ಪ್ರಕಾರದ ಆಂಪ್ಲಿಫೈಯರ್‌ಗಿಂತ ಮೂರು ಆರ್ಡರ್‌ಗಳಷ್ಟು ದೊಡ್ಡದಾಗಿರುವುದರಿಂದ ಮತ್ತು ಅದರ 3dB ಬ್ಯಾಂಡ್‌ವಿಡ್ತ್ 10THz ತಲುಪಬಹುದು, ಇದು ವಿವಿಧ ಆವರ್ತನಗಳ ಆಪ್ಟಿಕಲ್ ಸಿಗ್ನಲ್‌ಗಳನ್ನು ವರ್ಧಿಸಬಹುದು ಮತ್ತು ಇದು ಹೆಚ್ಚು ಭರವಸೆಯ ಆಪ್ಟಿಕಲ್ ಆಂಪ್ಲಿಫೈಯರ್ ಆಗಿದೆ.

2. ಬೈಟ್-ಡೋಪ್ಡ್ ಫೈಬರ್ ಆಂಪ್ಲಿಫಯರ್: ಇದು ಮೂರು ಭಾಗಗಳನ್ನು ಒಳಗೊಂಡಿದೆ: ಮೊದಲನೆಯದು ಹಲವಾರು ಮೀಟರ್‌ಗಳಿಂದ ಹತ್ತಾರು ಮೀಟರ್‌ಗಳವರೆಗಿನ ಉದ್ದವನ್ನು ಹೊಂದಿರುವ ಡೋಪ್ಡ್ ಫೈಬರ್ ಆಗಿದೆ. ಈ ಕಲ್ಮಶಗಳು ಮುಖ್ಯವಾಗಿ ಅಪರೂಪದ ಭೂಮಿಯ ಅಯಾನುಗಳಾಗಿವೆ, ಇದು ಲೇಸರ್ ಸಕ್ರಿಯಗೊಳಿಸುವ ವಸ್ತುವನ್ನು ರೂಪಿಸುತ್ತದೆ; ಎರಡನೆಯದು ಲೇಸರ್ ಪಂಪ್ ಮೂಲವಾಗಿದೆ, ಇದು ಬೆಳಕಿನ ವರ್ಧನೆಯನ್ನು ಸಾಧಿಸಲು ಡೋಪ್ಡ್ ಅಪರೂಪದ ಭೂಮಿಯ ಅಯಾನುಗಳನ್ನು ಪ್ರಚೋದಿಸಲು ಸೂಕ್ತವಾದ ತರಂಗಾಂತರಗಳ ಶಕ್ತಿಯನ್ನು ಒದಗಿಸುತ್ತದೆ. ಮೂರನೆಯದು ಸಂಯೋಜಕವಾಗಿದೆ, ಇದು ಪಂಪ್ ಬೆಳಕು ಮತ್ತು ಸಿಗ್ನಲ್ ಬೆಳಕನ್ನು ಡೋಪ್ಡ್ ಆಪ್ಟಿಕಲ್ ಫೈಬರ್ ಸಕ್ರಿಯಗೊಳಿಸುವ ವಸ್ತುವಾಗಿ ಜೋಡಿಸಲು ಅನುವು ಮಾಡಿಕೊಡುತ್ತದೆ. ಫೈಬರ್ ಆಂಪ್ಲಿಫಯರ್‌ನ ಕಾರ್ಯ ತತ್ವವು ಘನ-ಸ್ಥಿತಿಯ ಲೇಸರ್‌ಗೆ ಹೋಲುತ್ತದೆ. ಇದು ಲೇಸರ್-ಸಕ್ರಿಯಗೊಳಿಸಿದ ವಸ್ತುವಿನೊಳಗೆ ಹಿಮ್ಮುಖ ಕಣ ಸಂಖ್ಯೆ ವಿತರಣಾ ಸ್ಥಿತಿಯನ್ನು ಉಂಟುಮಾಡುತ್ತದೆ ಮತ್ತು ಪ್ರಚೋದಿತ ವಿಕಿರಣವನ್ನು ಉತ್ಪಾದಿಸುತ್ತದೆ. ಸ್ಥಿರ ಕಣ ಸಂಖ್ಯೆ ವಿಲೋಮ ವಿತರಣಾ ಸ್ಥಿತಿಯನ್ನು ರಚಿಸಲು, ಆಪ್ಟಿಕಲ್ ಪರಿವರ್ತನೆಯಲ್ಲಿ ಎರಡಕ್ಕಿಂತ ಹೆಚ್ಚು ಶಕ್ತಿ ಮಟ್ಟಗಳು ಒಳಗೊಂಡಿರಬೇಕು, ಸಾಮಾನ್ಯವಾಗಿ ಮೂರು-ಹಂತ ಮತ್ತು ನಾಲ್ಕು-ಹಂತದ ವ್ಯವಸ್ಥೆಗಳು, ಪಂಪ್ ಮೂಲದಿಂದ ನಿರಂತರ ಶಕ್ತಿಯ ಪೂರೈಕೆಯೊಂದಿಗೆ. ಶಕ್ತಿಯನ್ನು ಪರಿಣಾಮಕಾರಿಯಾಗಿ ಒದಗಿಸಲು, ಪಂಪ್ ಫೋಟಾನ್‌ನ ತರಂಗಾಂತರವು ಲೇಸರ್ ಫೋಟಾನ್‌ಗಿಂತ ಕಡಿಮೆಯಿರಬೇಕು, ಅಂದರೆ, ಪಂಪ್ ಫೋಟಾನ್‌ನ ಶಕ್ತಿಯು ಲೇಸರ್ ಫೋಟಾನ್‌ಗಿಂತ ಹೆಚ್ಚಾಗಿರಬೇಕು. ಇದಲ್ಲದೆ, ಪ್ರತಿಧ್ವನಿಸುವ ಕುಹರವು ಸಕಾರಾತ್ಮಕ ಪ್ರತಿಕ್ರಿಯೆಯನ್ನು ರೂಪಿಸುತ್ತದೆ ಮತ್ತು ಹೀಗಾಗಿ ಲೇಸರ್ ಆಂಪ್ಲಿಫಯರ್ ಅನ್ನು ರಚಿಸಬಹುದು.

3. ರೇಖೀಯವಲ್ಲದ ಫೈಬರ್ ಆಂಪ್ಲಿಫೈಯರ್‌ಗಳು: ರೇಖೀಯವಲ್ಲದ ಫೈಬರ್ ಆಂಪ್ಲಿಫೈಯರ್‌ಗಳು ಮತ್ತು ಎರ್ಬಿಯಂ ಫೈಬರ್ ಆಂಪ್ಲಿಫೈಯರ್‌ಗಳು ಫೈಬರ್ ಆಂಪ್ಲಿಫೈಯರ್‌ಗಳ ವರ್ಗಕ್ಕೆ ಸೇರುತ್ತವೆ. ಆದಾಗ್ಯೂ, ಮೊದಲನೆಯದು ಸ್ಫಟಿಕ ಶಿಲೆಯ ಫೈಬರ್‌ಗಳ ರೇಖೀಯವಲ್ಲದ ಪರಿಣಾಮವನ್ನು ಬಳಸುತ್ತದೆ, ಆದರೆ ಎರಡನೆಯದು ಸಕ್ರಿಯ ಮಾಧ್ಯಮದ ಮೇಲೆ ಕಾರ್ಯನಿರ್ವಹಿಸಲು ಎರ್ಬಿಯಂ-ಡೋಪ್ಡ್ ಸ್ಫಟಿಕ ಶಿಲೆಯ ಫೈಬರ್‌ಗಳನ್ನು ಬಳಸುತ್ತದೆ. ಸಾಮಾನ್ಯ ಸ್ಫಟಿಕ ಶಿಲೆಯ ಆಪ್ಟಿಕಲ್ ಫೈಬರ್‌ಗಳು ಸ್ಟಿಮ್ಯುಲೇಟೆಡ್ ರಾಮನ್ ಸ್ಕ್ಯಾಟರಿಂಗ್ (SRS), ಸ್ಟಿಮ್ಯುಲೇಟೆಡ್ ಬ್ರಿಲೌಯಿನ್ ಸ್ಕ್ಯಾಟರಿಂಗ್ (SBS) ಮತ್ತು ನಾಲ್ಕು-ತರಂಗ ಮಿಶ್ರಣ ಪರಿಣಾಮಗಳಂತಹ ಸೂಕ್ತ ತರಂಗಾಂತರಗಳ ಬಲವಾದ ಪಂಪ್ ಬೆಳಕಿನ ಕ್ರಿಯೆಯ ಅಡಿಯಲ್ಲಿ ಬಲವಾದ ರೇಖಾತ್ಮಕವಲ್ಲದ ಪರಿಣಾಮಗಳನ್ನು ಉಂಟುಮಾಡುತ್ತವೆ. ಪಂಪ್ ಬೆಳಕಿನ ಜೊತೆಗೆ ಆಪ್ಟಿಕಲ್ ಫೈಬರ್ ಉದ್ದಕ್ಕೂ ಸಿಗ್ನಲ್ ಅನ್ನು ರವಾನಿಸಿದಾಗ, ಸಿಗ್ನಲ್ ಬೆಳಕನ್ನು ವರ್ಧಿಸಬಹುದು. ಹೀಗಾಗಿ, ಅವು ಫೈಬರ್ ರಾಮನ್ ಆಂಪ್ಲಿಫೈಯರ್‌ಗಳು (FRA), ಬ್ರಿಲೌಯಿನ್ ಆಂಪ್ಲಿಫೈಯರ್‌ಗಳು (FBA) ಮತ್ತು ಪ್ಯಾರಾಮೆಟ್ರಿಕ್ ಆಂಪ್ಲಿಫೈಯರ್‌ಗಳನ್ನು ರೂಪಿಸುತ್ತವೆ, ಇವೆಲ್ಲವೂ ವಿತರಿಸಿದ ಫೈಬರ್ ಆಂಪ್ಲಿಫೈಯರ್‌ಗಳಾಗಿವೆ.

ಸಾರಾಂಶ: ಎಲ್ಲಾ ಆಪ್ಟಿಕಲ್ ಆಂಪ್ಲಿಫೈಯರ್‌ಗಳ ಸಾಮಾನ್ಯ ಅಭಿವೃದ್ಧಿ ನಿರ್ದೇಶನವೆಂದರೆ ಹೆಚ್ಚಿನ ಲಾಭ, ಹೆಚ್ಚಿನ ಔಟ್‌ಪುಟ್ ಶಕ್ತಿ ಮತ್ತು ಕಡಿಮೆ ಶಬ್ದ ಅಂಕಿ.