Co je optický zesilovač?
Optické zesilovače jsou technologie používaná k zesílení světelných signálů, nazývaných také optické signály. Optický zesilovač zesiluje přímo optický signál, aniž by jej přeměnil na nějakou jinou střední formu. To jej odlišuje od jiného typu zařízení, nazývaného regenerátor nebo opakovač, který zvyšuje příchozí optický signál přeměnou na elektřinu a poté generuje nový optický signál. Technologie optického zesilovače zvyšuje optické signály v zařízeních, jako jsou lasery a optické kabely, a je důležitá pro aplikace, jako jsou telekomunikace. Každý optický zesilovač používající tuto metodu obsahuje fyzické médium, které může zesílit příchozí světlo, nazývané ziskové médium. Když médium na zisk obdrží příchozí optickou energii, proces označovaný jako čerpací ziskové médium, příchozí fotony světla se dočasně absorbujía vzrušují některé z elektronů média na vyšší úroveň energie. Tyto elektrony pak rychle klesnou zpět na původní úroveň. Když to dělají, energie, kterou ztratí, je uvolněna ve formě fotonů a zesiluje původní signál. Je -li potřeba velmi vysoká zesílení, může být více zesilovačů připoutáno společně, aby optický signál mohl projít každou z nich pořadí.
Mnoho různých látek lze použít jako média GIEL v optickém zesilovači, v závislosti na optickém výkonu, vlnové délce a dalších vlastnostech požadovaných pro konkrétní zařízení. Nejběžnějším ziskem pro optické zesilovače je oxid křemičitý dopovaný malým množstvím prvků vzácných zemin, jako je erbium a ytterbium. Lze také použít i jiné média zesílení, jako jsou polovodiče nebo krystaly hliníkového granátu yttrium.
Typ zesilovače nazývaného Ramana zesilovače zvyšuje optické signály využitím pHEnomenon nazýval Ramanův rozptýlení. Když příchozí světlo přijde do kontaktu s hmotou, fotony, které nejsou absorbovány, jsou rozptýleny různými směry. Velká většina z nich si zachovává stejnou vlnovou délku a frekvenci jako dříve. Velmi malé procento z nich, které si vyměnilo energii s částicemi hmoty kvůli vibrační energii těchto částic, ne.
Využití to pro optickou zesílení zahrnuje dva světelné zdroje, vysokofrekvenční laser čerpadla a nižší frekvenční světelný zdroj s vyšší vlnovou délkou z optického vlákna, který signál skutečně nese. Ziskové médium v Ramanově zesilovači je čerpáno vysokofrekvenčním světlem z laseru čerpadla, vzrušující částice média a zvyšování jejich vibrační energie pro stimulaci Ramanova rozptylu. Když fotony s vyšší vlnovou délkou optického signálu procházejí médiem, signál získává energii na úkor paprsku čerpadla a je zesilován. Tato metoda se používá především v telekomunikaciTechnologie iontů pro zvýšení signálů na dlouhé vzdálenosti odeslané prostřednictvím optických kabelů.