Mi az optikai erősítő?

Az optikai erősítők egy olyan technológia, amelyet a fényjelek erősítésére használnak, más néven optikai jeleknek.Az optikai erősítő közvetlenül erősíti az optikai jelet, anélkül, hogy más közbenső formává alakítaná.Ez megkülönbözteti azt egy másik típusú eszköztől, az úgynevezett regenerátornak vagy ismétlőnek, amely növeli a bejövő optikai jelet azáltal, hogy elektromos áramra konvertálja, majd új optikai jelet generál.Az optikai erősítő technológia növeli az optikai jeleket olyan eszközökben, mint a lézerek és a száloptikai kábelek, és fontos az olyan alkalmazásoknál, mint a telekommunikáció.Minden, az ezt a módszert alkalmazó optikai erősítőt fizikai közeget tartalmaz, amely képes erősíteni a bejövő fényt, úgynevezett erősítő táptalajot.Amikor a nyereségközeg bejövő optikai energiát kap, egy olyan eljárást, amelyet a nyereségközeg szivattyúzásának neveznek, a bejövő fényfotonok ideiglenesen felszívódnak, és a közeg elektronjai egy részét nagyobb energiaszintre ösztönzik.Ezek az elektronok ezután gyorsan visszaesnek az eredeti szintre.Amikor ezt megteszik, az elveszített energiát fotonok formájában szabadítják fel, az eredeti jel erősítésével.Ha nagyon magas erősítésre van szükség, akkor több erősítőt lehet láncolni úgy, hogy az optikai jel mindegyikén áthaladjon egymás után., és egy adott eszközhöz kívánt egyéb jellemzők.Az optikai erősítők számára a leggyakoribb erősítő táptalaj a szilícium -dioxid, amelyet kis mennyiségű ritkaföldfém elem, például erbium és ytterbium adományoznak.Más nyereségi közegek, például félvezetők vagy yttrium alumínium gránát kristályok is használhatók.Amikor a bejövő fény érintkezésbe kerül az anyaggal, a nem felszívódó fotonok különböző irányokba vannak szétszórva.A nagy többség ugyanazt a hullámhosszot és frekvenciát tartja fenn, mint korábban.Nagyon kis százalékuk, amelyek az anyag részecskéivel e részecskék rezgési energiája miatt energiát cseréltek.Frekvencia, magasabb hullámhosszú fényforrás egy optikai rostból, amely valójában hordozza a jelet.A Raman erősítőben lévő erősítő táptalajt egy szivattyú lézerből nagyfrekvenciás fényvel szivattyúzzuk, izgatja a közeg részecskéit, és növeli rezgési energiájukat a Raman szórás serkentése érdekében.Ahogy az optikai jel magasabb hullámhosszú fotonjai áthaladnak a tápközegen, a jel a szivattyúsugár rovására energiát nyer, és amplifikálódik.Ezt a módszert elsősorban a telekommunikációs technológiában használják a száloptikai kábelek útján küldött távolsági jelek fokozására.