مبدأ التبديل البصري SOA (المفتاح البصري من نوع مكبر الصوت البصري لأشباه الموصلات)

انSOA (مفتاح مكبر الصوت البصري لأشباه الموصلات)هو جهاز بصري أساسي يحقق تبديل/توجيه الإشارة الضوئية استنادًا إلى خصائص تشبع الكسب لمضخم بصري لأشباه الموصلات (SOA). فهو يجمع بين الوظائف المزدوجة لـ "التضخيم البصري" و"التبديل البصري" ويستخدم على نطاق واسع في الاتصالات الإلكترونية الضوئية (مثل الوحدات الضوئية، والوصلات الضوئية المتقاطعة (OXC)، والوصلات البينية الضوئية لمراكز البيانات)، وهو مناسب بشكل خاص لسيناريوهات الشبكات الضوئية عالية السرعة والكثافة.

الأساس المادي الأساسي: تأثير تشبع اكتساب SOA

هو جهاز بصري أساسي يحقق تبديل/توجيه الإشارة الضوئية استنادًا إلى خصائص تشبع الكسب لمضخم بصري لأشباه الموصلات (SOA). فهو يجمع بين الوظائف المزدوجة لـ "التضخيم البصري" و"التبديل البصري" ويستخدم على نطاق واسع في الاتصالات الإلكترونية الضوئية (مثل الوحدات الضوئية، والوصلات الضوئية المتقاطعة (OXC)، والوصلات البينية الضوئية لمراكز البيانات)، وهو مناسب بشكل خاص لسيناريوهات الشبكات الضوئية عالية السرعة والكثافة.

البنية الأساسية لـ SOA: في الأساس، هو دليل موجي لأشباه الموصلات (يستخدم عادةً أنظمة المواد InP/InGaAsP، ومناسب لنوافذ الاتصالات 1310 نانومتر/1550 نانومتر). طرفي الدليل الموجي عبارة عن أفلام مضادة للانعكاس (تقليل الانعكاس)، والجزء الداخلي مطلي بمناطق نشطة (توفير وسط الكسب). يتم تحفيز ناقلات الشحن إلى مستوى طاقة عالٍ من خلال الحقن الكهربائي.

تضخيم الانبعاث المحفز: عندما تدخل الإشارة الضوئية المدخلة (ضوء الإشارة) إلى المنطقة النشطة من SOA، يتم "إثارة" الموجات الحاملة عالية الطاقة بواسطة فوتونات ضوء الإشارة للانتقال إلى مستويات طاقة أقل، مما يؤدي إلى إطلاق فوتونات لها نفس الطول الموجي والطور والاستقطاب مثل ضوء الإشارة، وبالتالي تضخيم الإشارة الضوئية (الكسب G عادة ما يكون 10 ~ 30 ديسيبل).

السمة الرئيسية لتشبع الكسب: كسب SOA ليس لانهائيًا - عندما يكون التيار المحقون ثابتًا، يتم تحديد الحد الأقصى لكسب SOA بواسطة "تركيز الموجة الحاملة"؛ إذا كانت الطاقة الضوئية المدخلة كبيرة بما يكفي (تتجاوز "طاقة التشبع Psat")، فسوف تستهلك بسرعة الموجات الحاملة عالية الطاقة في المنطقة النشطة، مما يتسبب في انخفاض كسب SOA بشكل حاد، والدخول في النهاية إلى "حالة تشبع الكسب" (عند هذه النقطة يميل الكسب إلى الاستقرار ولا يمكن أن يزيد مع زيادة الطاقة الضوئية المدخلة).

المنطق الأساسي للتبديل البصري SOA: باستخدام "ضوء التحكم" لتنظيم حالة كسب SOA، يتم تشغيل/إيقاف "ضوء الإشارة" بشكل غير مباشر.

بوكسوبترونيكسيمكن أن توفر مكاسب عاليةمكبرات الصوت الخدميةعند 1060 نانومتر، 1310 نانومتر، 1550 نانومتر، و1560 نانومتر.