Lect22: Optical Amplifiers pumping gain Amplification if population inversion is reached I Amplifier (광통신에서 쓰임) 대역(광통신 에서 쓰이는 파장)시킬 수 있는 물질이 필요 물질에 따라 증폭시킬 수 있는 파장이 정해짐
Two major types for fiber optic amplifications I)EDFA; Er-Doped Fiber Amplifier
Fiber자체가 Amplifier 역할 까지 함 Pumping ; optical ((광원; laser) silica가 절연체기 때문) Pumping만 해주었을 시의 Spontaneous emission의 Spectrum (우리가 원하지 않는 것) 의 photon 들이 방출된다. 따라서 gain을 키워 주게 되면 Noise도 커지게 된다. Noise; Amplified Spontaneous Emission Filtering 에 의해 제거
II) SOA(Semiconductor Optical Amplifier) EDFA와의 차이점; gain material PN junction semiconductor( band gap 이 우리가 원하는 파장의 빛을 증폭시켜야 함) Carrier의 개수; pumping해 준 농도 (popular inversion 정도) 따라서, 물질의 band gap 및 carrier의 농도에 의해 증폭의 gain 정도 결정 g E
장점; 크기가 작다. 단점; 1) junction의 문제 (coupling loss) 2) stimulated emission ; polarization에 영향 (random한 input을 동일 하게 증폭시켜야 하는데 반도체는 TE와 TM gain 이 다르다) 따라서, 현재는 EDFA가 증폭기로 더 많이 쓰임 Amplifier의 문제점 1) gain saturation Input이 많아지면 pumping해준 carrier 수가 유한하므로 carrier수가 부족하게 된다.
Gain saturation 2) ASE 3)비선형성; 원하는 주파수와 다른 주파수가 나옴