광 증폭기 란 무엇입니까?

광 증폭기는 광 신호라고도하는 광 신호를 증폭하는 데 사용되는 기술입니다. 광 증폭기는 광 신호를 다른 중간 형태로 변환하지 않고 광 신호를 직접 증폭합니다. 이것은 수신 광 신호를 전기로 변환 한 다음 새로운 광 신호를 생성하여 증폭시키는 재생기 또는 리피터라고하는 다른 유형의 장치와 구별됩니다. 광 증폭기 기술은 레이저 및 광섬유 케이블과 같은 장치의 광 신호를 향상 시키며 통신과 같은 응용 분야에 중요합니다.

광학적으로 펌핑 된 레이저에 사용 된 것과 동일한 현상을 이용하는 가장 일반적인 증폭 방법은 자극 방출입니다. 이 방법을 사용하는 모든 광 증폭기에는 게인 매체라고하는 들어오는 빛을 증폭시킬 수있는 물리적 매체가 있습니다. 이득 매질이 들어오는 광 에너지를 수신 할 때, 이득 매질을 펌핑하는 것으로 지칭되는 프로세스는, 들어오는 광자의 광이 일시적으로 흡수되어 매체의 전자의 일부를 더 높은 에너지 레벨로 여기시킨다. 이 전자들은 원래의 수준으로 빠르게 떨어집니다. 그들이 할 때, 그들이 잃어버린 에너지는 광자 형태로 방출되어 원래의 신호를 증폭시킵니다. 매우 높은 증폭이 필요한 경우 광학 신호가 각 앰프를 순차적으로 통과 할 수 있도록 여러 개의 앰프를 함께 연결할 수 있습니다.

광 출력, 파장 및 특정 장치에 요구되는 다른 특성에 따라, 광 증폭기에서 이득 매체로서 많은 상이한 물질이 사용될 수있다. 광 증폭기의 가장 일반적인 이득 매체는 어븀 및 이테르븀과 같은 소량의 희토류 원소로 도핑 된 이산화 규소이다. 반도체 또는 이트륨 알루미늄 가넷 결정과 같은 다른 이득 매체도 사용될 수있다.

라만 증폭기라고하는 증폭기 유형은 라만 산란이라는 현상을 이용하여 광 신호를 증폭시킵니다. 들어오는 빛이 물질과 접촉 할 때 흡수되지 않은 광자는 다른 방향으로 산란됩니다. 대부분은 이전과 동일한 파장과 주파수를 유지합니다. 이들 입자의 진동 에너지로 인해 물질 입자와 에너지를 교환 한 이들 중 매우 적은 비율은 그렇지 않습니다.

이를 광학 증폭을 위해 활용하려면 고주파 펌프 레이저와 실제로 신호를 전달하는 광섬유의 저주파, 고주파 광원이 필요합니다. 라만 증폭기의 게인 매체는 펌프 레이저의 고주파 광으로 펌핑되어 매체 입자를 자극하고 진동 에너지를 증가시켜 라만 산란을 자극합니다. 광학 신호의 더 높은 파장의 광자가 매체를 통과함에 따라, 신호는 펌프 빔을 희생하여 에너지를 얻고 증폭된다. 이 방법은 주로 통신 기술에서 광섬유 케이블을 통해 전송되는 장거리 신호를 증폭시키는 데 사용됩니다.