কিভাবেসেমিকন্ডাক্টর অপটিক্যাল এমপ্লিফায়ারপরিবর্ধন অর্জন?
বৃহৎ-ক্ষমতার অপটিক্যাল ফাইবার যোগাযোগের যুগের আবির্ভাবের পর, অপটিক্যাল পরিবর্ধন প্রযুক্তি দ্রুত বিকশিত হয়েছে।অপটিক্যাল অ্যামপ্লিফায়ারউদ্দীপিত বিকিরণ বা উদ্দীপিত বিচ্ছুরণের উপর ভিত্তি করে ইনপুট অপটিক্যাল সংকেতগুলিকে প্রশস্ত করুন। কার্য নীতি অনুসারে, অপটিক্যাল পরিবর্ধকগুলিকে সেমিকন্ডাক্টর অপটিক্যাল পরিবর্ধকগুলিতে ভাগ করা যেতে পারে (এসওএ) এবংঅপটিক্যাল ফাইবার অ্যামপ্লিফায়ার. তাদের মধ্যে,সেমিকন্ডাক্টর অপটিক্যাল অ্যামপ্লিফায়ারওয়াইড গেইন ব্যান্ড, ভালো ইন্টিগ্রেশন এবং ওয়াইড তরঙ্গদৈর্ঘ্য পরিসরের সুবিধার কারণে অপটিক্যাল যোগাযোগে ব্যাপকভাবে ব্যবহৃত হয়। এগুলি সক্রিয় এবং প্যাসিভ অঞ্চল নিয়ে গঠিত এবং সক্রিয় অঞ্চল হল লাভ অঞ্চল। যখন আলোক সংকেত সক্রিয় অঞ্চলের মধ্য দিয়ে যায়, তখন ইলেকট্রনগুলি শক্তি হারায় এবং ফোটনের আকারে স্থল অবস্থায় ফিরে আসে, যার তরঙ্গদৈর্ঘ্য আলোক সংকেতের মতোই, ফলে আলোক সংকেত প্রশস্ত হয়। সেমিকন্ডাক্টর অপটিক্যাল অ্যামপ্লিফায়ার ড্রাইভিং কারেন্ট দ্বারা সেমিকন্ডাক্টর ক্যারিয়ারকে বিপরীত কণায় রূপান্তরিত করে, ইনজেকশন করা বীজ আলোর প্রশস্ততা বৃদ্ধি করে এবং ইনজেকশন করা বীজ আলোর মৌলিক ভৌত বৈশিষ্ট্য যেমন পোলারাইজেশন, লাইন প্রস্থ এবং ফ্রিকোয়েন্সি বজায় রাখে। কার্যকরী কারেন্ট বৃদ্ধির সাথে সাথে, আউটপুট অপটিক্যাল শক্তিও একটি নির্দিষ্ট কার্যকরী সম্পর্কের মধ্যে বৃদ্ধি পায়।
কিন্তু এই বৃদ্ধি সীমাহীন নয়, কারণ সেমিকন্ডাক্টর অপটিক্যাল অ্যামপ্লিফায়ারগুলির একটি লাভ স্যাচুরেশন ঘটনা রয়েছে। ঘটনাটি দেখায় যে যখন ইনপুট অপটিক্যাল শক্তি স্থির থাকে, তখন ইনজেকশন করা ক্যারিয়ার ঘনত্ব বৃদ্ধির সাথে লাভ বৃদ্ধি পায়, কিন্তু যখন ইনজেকশন করা ক্যারিয়ার ঘনত্ব খুব বেশি হয়, তখন লাভ স্যাচুরেট হয় বা এমনকি হ্রাস পায়। যখন ইনজেকশন করা ক্যারিয়ারের ঘনত্ব স্থির থাকে, তখন ইনপুট পাওয়ার বৃদ্ধির সাথে আউটপুট শক্তি বৃদ্ধি পায়, কিন্তু যখন ইনপুট অপটিক্যাল শক্তি খুব বেশি হয়, তখন উত্তেজিত বিকিরণের কারণে ক্যারিয়ার খরচের হার খুব বেশি হয়, যার ফলে লাভ স্যাচুরেশন বা হ্রাস ঘটে। লাভ স্যাচুরেশন ঘটনার কারণ হল সক্রিয় অঞ্চল উপাদানে ইলেকট্রন এবং ফোটনের মধ্যে মিথস্ক্রিয়া। লাভ মাধ্যমের ফোটন হোক বা বাহ্যিক ফোটন, উদ্দীপিত বিকিরণ যে হারে ক্যারিয়ারগুলিকে গ্রাস করে তা বাহকগুলি সময়ের সাথে সাথে সংশ্লিষ্ট শক্তি স্তরে পুনরায় পূরণ করার হারের সাথে সম্পর্কিত। উদ্দীপিত বিকিরণ ছাড়াও, অন্যান্য কারণ দ্বারা গ্রাস করা ক্যারিয়ার হারও পরিবর্তিত হয়, যা লাভ স্যাচুরেশনকে প্রতিকূলভাবে প্রভাবিত করে।
যেহেতু সেমিকন্ডাক্টর অপটিক্যাল অ্যামপ্লিফায়ারের সবচেয়ে গুরুত্বপূর্ণ কাজ হল লিনিয়ার অ্যামপ্লিফিকেশন, মূলত অ্যামপ্লিফিকেশন অর্জনের জন্য, এটি যোগাযোগ ব্যবস্থায় পাওয়ার অ্যামপ্লিফায়ার, লাইন অ্যামপ্লিফায়ার এবং প্রিঅ্যামপ্লিফায়ার হিসাবে ব্যবহার করা যেতে পারে। ট্রান্সমিটিং প্রান্তে, সেমিকন্ডাক্টর অপটিক্যাল অ্যামপ্লিফায়ারটি সিস্টেমের ট্রান্সমিটিং প্রান্তে আউটপুট পাওয়ার বাড়ানোর জন্য পাওয়ার অ্যামপ্লিফায়ার হিসাবে ব্যবহৃত হয়, যা সিস্টেম ট্রাঙ্কের রিলে দূরত্বকে ব্যাপকভাবে বৃদ্ধি করতে পারে। ট্রান্সমিশন লাইনে, সেমিকন্ডাক্টর অপটিক্যাল অ্যামপ্লিফায়ারটি লিনিয়ার রিলে অ্যামপ্লিফায়ার হিসাবে ব্যবহার করা যেতে পারে, যাতে ট্রান্সমিশন পুনর্জন্মমূলক রিলে দূরত্ব আবার লাফিয়ে লাফিয়ে বাড়ানো যায়। রিসিভিং প্রান্তে, সেমিকন্ডাক্টর অপটিক্যাল অ্যামপ্লিফায়ারটি প্রিঅ্যামপ্লিফায়ার হিসাবে ব্যবহার করা যেতে পারে, যা রিসিভারের সংবেদনশীলতাকে ব্যাপকভাবে উন্নত করতে পারে। সেমিকন্ডাক্টর অপটিক্যাল অ্যামপ্লিফায়ারের লাভ স্যাচুরেশন বৈশিষ্ট্যগুলি প্রতি বিট লাভকে পূর্ববর্তী বিট সিকোয়েন্সের সাথে সম্পর্কিত করবে। ছোট চ্যানেলগুলির মধ্যে প্যাটার্ন প্রভাবকে ক্রস-গেইন মড্যুলেশন প্রভাবও বলা যেতে পারে। এই কৌশলটি একাধিক চ্যানেলের মধ্যে ক্রস-গেইন মড্যুলেশন প্রভাবের পরিসংখ্যানগত গড় ব্যবহার করে এবং বিম বজায় রাখার জন্য প্রক্রিয়াটিতে একটি মাঝারি তীব্রতা ক্রমাগত তরঙ্গ প্রবর্তন করে, এইভাবে অ্যামপ্লিফায়ারের মোট লাভকে সংকুচিত করে। তারপর চ্যানেলগুলির মধ্যে ক্রস-গেইন মড্যুলেশন প্রভাব হ্রাস পায়।
সেমিকন্ডাক্টর অপটিক্যাল অ্যামপ্লিফায়ারগুলির গঠন সহজ, সহজ ইন্টিগ্রেশন, এবং বিভিন্ন তরঙ্গদৈর্ঘ্যের অপটিক্যাল সিগন্যালগুলিকে প্রশস্ত করতে পারে এবং বিভিন্ন ধরণের লেজারের ইন্টিগ্রেশনে ব্যাপকভাবে ব্যবহৃত হয়। বর্তমানে, সেমিকন্ডাক্টর অপটিক্যাল অ্যামপ্লিফায়ারের উপর ভিত্তি করে লেজার ইন্টিগ্রেশন প্রযুক্তি পরিপক্ক হচ্ছে, তবে নিম্নলিখিত তিনটি দিকে এখনও প্রচেষ্টা করা প্রয়োজন। একটি হল অপটিক্যাল ফাইবারের সাথে কাপলিং লস কমানো। সেমিকন্ডাক্টর অপটিক্যাল অ্যামপ্লিফায়ারের প্রধান সমস্যা হল ফাইবারের সাথে কাপলিং লস বড়। কাপলিং দক্ষতা উন্নত করার জন্য, প্রতিফলন লস কমাতে, বিমের প্রতিসাম্য উন্নত করতে এবং উচ্চ দক্ষতার কাপলিং অর্জনের জন্য কাপলিং সিস্টেমে একটি লেন্স যুক্ত করা যেতে পারে। দ্বিতীয়টি হল সেমিকন্ডাক্টর অপটিক্যাল অ্যামপ্লিফায়ারের পোলারাইজেশন সংবেদনশীলতা হ্রাস করা। পোলারাইজেশন বৈশিষ্ট্যটি মূলত ঘটনা আলোর পোলারাইজেশন সংবেদনশীলতাকে বোঝায়। যদি সেমিকন্ডাক্টর অপটিক্যাল অ্যামপ্লিফায়ার বিশেষভাবে প্রক্রিয়াজাত না করা হয়, তাহলে লাভের কার্যকর ব্যান্ডউইথ হ্রাস পাবে। কোয়ান্টাম ওয়েল কাঠামো কার্যকরভাবে সেমিকন্ডাক্টর অপটিক্যাল অ্যামপ্লিফায়ারের স্থায়িত্ব উন্নত করতে পারে। সেমিকন্ডাক্টর অপটিক্যাল অ্যামপ্লিফায়ারের পোলারাইজেশন সংবেদনশীলতা কমাতে একটি সহজ এবং উচ্চতর কোয়ান্টাম ওয়েল কাঠামো অধ্যয়ন করা সম্ভব। তৃতীয়টি হল ইন্টিগ্রেটেড প্রক্রিয়ার অপ্টিমাইজেশন। বর্তমানে, সেমিকন্ডাক্টর অপটিক্যাল অ্যামপ্লিফায়ার এবং লেজারের ইন্টিগ্রেশন প্রযুক্তিগত প্রক্রিয়াকরণে অত্যন্ত জটিল এবং কষ্টকর, যার ফলে অপটিক্যাল সিগন্যাল ট্রান্সমিশন এবং ডিভাইস সন্নিবেশ ক্ষতির একটি বড় ক্ষতি হয় এবং খরচও খুব বেশি। অতএব, আমাদের ইন্টিগ্রেটেড ডিভাইসের কাঠামো অপ্টিমাইজ করার এবং ডিভাইসের নির্ভুলতা উন্নত করার চেষ্টা করা উচিত।
অপটিক্যাল যোগাযোগ প্রযুক্তিতে, অপটিক্যাল পরিবর্ধন প্রযুক্তি অন্যতম সহায়ক প্রযুক্তি এবং সেমিকন্ডাক্টর অপটিক্যাল পরিবর্ধক প্রযুক্তি দ্রুত বিকশিত হচ্ছে। বর্তমানে, সেমিকন্ডাক্টর অপটিক্যাল পরিবর্ধকগুলির কর্মক্ষমতা ব্যাপকভাবে উন্নত হয়েছে, বিশেষ করে তরঙ্গদৈর্ঘ্য বিভাগ মাল্টিপ্লেক্সিং বা অপটিক্যাল সুইচিং মোডের মতো নতুন প্রজন্মের অপটিক্যাল প্রযুক্তির বিকাশে। তথ্য শিল্পের বিকাশের সাথে সাথে, বিভিন্ন ব্যান্ড এবং বিভিন্ন অ্যাপ্লিকেশনের জন্য উপযুক্ত অপটিক্যাল পরিবর্ধন প্রযুক্তি চালু করা হবে এবং নতুন প্রযুক্তির বিকাশ এবং গবেষণা অনিবার্যভাবে সেমিকন্ডাক্টর অপটিক্যাল পরিবর্ধক প্রযুক্তির বিকাশ এবং সমৃদ্ধি অব্যাহত রাখবে।
পোস্টের সময়: ফেব্রুয়ারী-২৫-২০২৫