কী একটিসেমিকন্ডাক্টর অপটিক্যাল অ্যামপ্লিফায়ার
একটি সেমিকন্ডাক্টর অপটিক্যাল অ্যামপ্লিফায়ার হলো এক প্রকার অপটিক্যাল অ্যামপ্লিফায়ার যা একটি সেমিকন্ডাক্টর গেইন মিডিয়াম ব্যবহার করে। এটি একটি লেজার ডায়োডের অনুরূপ, যেখানে নিচের প্রান্তের আয়নাটিকে একটি অর্ধ-প্রতিফলক আবরণ দ্বারা প্রতিস্থাপন করা হয়। সংকেত আলো একটি সেমিকন্ডাক্টর সিঙ্গেল-মোড ওয়েভগাইডের মধ্য দিয়ে সঞ্চারিত হয়। ওয়েভগাইডের অনুপ্রস্থ মাত্রা হলো ১-২ মাইক্রোমিটার এবং এর দৈর্ঘ্য প্রায় ০.৫-২ মিমি। ওয়েভগাইড মোডের সাথে সক্রিয় (অ্যামপ্লিফিকেশন) অঞ্চলের একটি উল্লেখযোগ্য ওভারল্যাপ থাকে, যা কারেন্ট দ্বারা পাম্প করা হয়। ইনজেক্টেড কারেন্ট কন্ডাকশন ব্যান্ডে একটি নির্দিষ্ট ক্যারিয়ার ঘনত্ব তৈরি করে, যা কন্ডাকশন ব্যান্ড থেকে ভ্যালেন্স ব্যান্ডে অপটিক্যাল ট্রানজিশনের সুযোগ করে দেয়। সর্বোচ্চ গেইন তখন ঘটে যখন ফোটন শক্তি ব্যান্ডগ্যাপ শক্তির চেয়ে সামান্য বেশি হয়। SOA অপটিক্যাল অ্যামপ্লিফায়ার সাধারণত টেলিযোগাযোগ ব্যবস্থায় পিগটেল আকারে ব্যবহৃত হয়, যার অপারেটিং তরঙ্গদৈর্ঘ্য প্রায় ১৩০০nm বা ১৫০০nm এবং এটি প্রায় ৩০dB গেইন প্রদান করে।
দ্যSOA সেমিকন্ডাক্টর অপটিক্যাল অ্যামপ্লিফায়ারএটি একটি স্ট্রেইন কোয়ান্টাম ওয়েল কাঠামোযুক্ত পিএন জংশন ডিভাইস। বাহ্যিক ফরোয়ার্ড বায়াস ডাইইলেকট্রিক কণার সংখ্যাকে বিপরীত করে দেয়। বাহ্যিক উদ্দীপক আলো প্রবেশ করার পর, উদ্দীপিত বিকিরণ উৎপন্ন হয়, যার মাধ্যমে অপটিক্যাল সংকেতের বিবর্ধন সাধিত হয়। উপরোক্ত তিনটি শক্তি স্থানান্তর প্রক্রিয়াই এখানে বিদ্যমান।SOA অপটিক্যাল অ্যামপ্লিফায়ারঅপটিক্যাল সিগন্যালের বিবর্ধন স্টিমুলেটেড এমিশনের উপর ভিত্তি করে হয়। স্টিমুলেটেড অ্যাবজর্পশন এবং স্টিমুলেটেড এমিশন প্রক্রিয়া দুটি একই সাথে ঘটে। পাম্প লাইটের স্টিমুলেটেড অ্যাবজর্পশনকে ক্যারিয়ার পুনরুদ্ধারের গতি বাড়ানোর জন্য ব্যবহার করা যেতে পারে, এবং একই সাথে, ইলেকট্রিক পাম্প ইলেকট্রনকে একটি উচ্চ শক্তি স্তরে (কন্ডাকশন ব্যান্ড) পাঠাতে পারে। যখন স্বতঃস্ফূর্ত বিকিরণ বিবর্ধিত হয়, তখন এটি বিবর্ধিত স্বতঃস্ফূর্ত বিকিরণ নয়েজ তৈরি করে। SOA অপটিক্যাল অ্যামপ্লিফায়ার সেমিকন্ডাক্টর চিপের উপর ভিত্তি করে তৈরি।
সেমিকন্ডাক্টর চিপগুলো যৌগিক সেমিকন্ডাক্টর, যেমন GaAs/AlGaAs, InP/AlGaAs, InP/InGaAsP এবং InP/InAlGaAs ইত্যাদি দ্বারা গঠিত। এই উপাদানগুলো সেমিকন্ডাক্টর লেজার তৈরির জন্যও ব্যবহৃত হয়। SOA-এর ওয়েভগাইড ডিজাইন লেজারের মতোই বা এর অনুরূপ। পার্থক্যটি হলো, অপটিক্যাল সিগন্যালের দোলন তৈরি ও বজায় রাখার জন্য লেজারকে গেইন মিডিয়ামের চারপাশে একটি রেজোনেন্ট ক্যাভিটি গঠন করতে হয়। আউটপুট হওয়ার আগে অপটিক্যাল সিগন্যালটি ক্যাভিটির মধ্যে একাধিকবার বিবর্ধিত হয়।SOA অ্যামপ্লিফায়ার(এখানে আমরা যা আলোচনা করছি তা বেশিরভাগ ক্ষেত্রে ব্যবহৃত ট্র্যাভেলিং ওয়েভ অ্যামপ্লিফায়ারের মধ্যেই সীমাবদ্ধ), আলোকে শুধুমাত্র একবার গেইন মিডিয়ামের মধ্য দিয়ে যেতে হয় এবং পশ্চাৎ প্রতিফলন ন্যূনতম থাকে। SOA অ্যামপ্লিফায়ারের কাঠামোটি তিনটি এলাকা নিয়ে গঠিত: এলাকা P, এলাকা I (অ্যাক্টিভ লেয়ার বা নোড), এবং এলাকা N। অ্যাক্টিভ লেয়ারটি সাধারণত কোয়ান্টাম ওয়েল দ্বারা গঠিত, যা আলোক-বৈদ্যুতিক রূপান্তর দক্ষতা উন্নত করতে এবং থ্রেশহোল্ড কারেন্ট কমাতে পারে।
চিত্র ১: আলোক স্পন্দন তৈরির জন্য সমন্বিত SOA সহ ফাইবার লেজার
চ্যানেল স্থানান্তরের ক্ষেত্রে প্রযোজ্য
এসওএ (SOA) সাধারণত শুধু বিবর্ধনের জন্যই ব্যবহৃত হয় না, বরং অপটিক্যাল ফাইবার যোগাযোগের ক্ষেত্রেও ব্যবহৃত হতে পারে। এখানে স্যাচুরেশন গেইন বা ক্রস-ফেজ পোলারাইজেশনের মতো নন-লিনিয়ার প্রক্রিয়ার উপর ভিত্তি করে বিভিন্ন অ্যাপ্লিকেশন রয়েছে, যা পরিবর্তনশীল প্রতিসরাঙ্ক পাওয়ার জন্য এসওএ অপটিক্যাল অ্যামপ্লিফায়ারে ক্যারিয়ার ঘনত্বের পরিবর্তনকে কাজে লাগায়। এই প্রভাবগুলি ওয়েভলেংথ ডিভিশন মাল্টিপ্লেক্সিং সিস্টেমে চ্যানেল ট্রান্সফার (তরঙ্গদৈর্ঘ্য রূপান্তর), মডুলেশন ফরম্যাট রূপান্তর, ক্লক রিকভারি, সিগন্যাল রিজেনারেশন এবং প্যাটার্ন রিকগনিশন ইত্যাদিতে প্রয়োগ করা যেতে পারে।
অপটোইলেকট্রনিক ইন্টিগ্রেটেড সার্কিট প্রযুক্তির অগ্রগতি এবং উৎপাদন ব্যয় হ্রাসের ফলে, মৌলিক অ্যামপ্লিফায়ার, কার্যকরী অপটিক্যাল ডিভাইস এবং সাবসিস্টেম উপাদান হিসেবে SOA সেমিকন্ডাক্টর অপটিক্যাল অ্যামপ্লিফায়ারের প্রয়োগক্ষেত্র ক্রমাগত প্রসারিত হতে থাকবে।
পোস্ট করার সময়: ২৩-জুন-২০২৫