Ottimizzazione della progettazione strutturale: i tre principi di base dei laser a semiconduttore sono: iniezione elettrica e confinamento, conversione elettrico-ottica, confinamento ottico e uscita, che corrispondono rispettivamente alla progettazione dell'iniezione elettrica, alla progettazione del pozzo quantico e alla progettazione del campo ottico della struttura della guida d'onda. L'ottimizzazione della struttura di pozzi quantici, fili quantici, punti quantici e cristalli fotonici ha promosso il miglioramento continuo della tecnologia laser, rendendo la potenza di uscita e l'efficienza di conversione elettro-ottica dei laser sempre più elevate, la qualità del raggio sempre migliore e superiore affidabilità .
Il principio del fotorilevatore è che la conduttività del materiale irradiato cambia a causa della radiazione. I fotorilevatori sono ampiamente utilizzati in vari campi dell'economia militare e nazionale. Nella banda del visibile o del vicino infrarosso, viene utilizzato principalmente per la misurazione e il rilevamento dei raggi, il controllo automatico industriale, la misurazione fotometrica, ecc.; nella banda dell'infrarosso, viene utilizzato principalmente per la guida missilistica, la termografia a infrarossi e il telerilevamento a infrarossi. Un'altra applicazione del fotoconduttore consiste nell'utilizzarlo come superficie target del tubo della fotocamera.
L'amplificatore in fibra drogata con erbio (EDFA, cioè un amplificatore di segnale ottico con ione erbio Er3 + drogato nel nucleo del segnale passante) è il primo amplificatore ottico sviluppato dall'Università di Southampton nel Regno Unito nel 1985. È il il più grande amplificatore ottico nella comunicazione in fibra ottica. Una delle invenzioni. La fibra drogata con erbio è una fibra ottica drogata con una piccola quantità di ioni erbio (Er) di elementi di terre rare in una fibra di quarzo ed è il nucleo di un amplificatore in fibra drogata con erbio. Dalla fine degli anni '80, il lavoro di ricerca sugli amplificatori in fibra drogata con erbio ha continuamente compiuto importanti passi avanti. La tecnologia WDM ha notevolmente aumentato la capacità delle comunicazioni in fibra ottica. Diventa il dispositivo amplificatore ottico più utilizzato nell'attuale comunicazione in fibra ottica.
L'amplificatore in fibra Raman (RFA) è una parte importante del sistema di comunicazione DWDM (dense wavelength division multiplexing). In molti supporti ottici non lineari, la diffusione della luce della pompa con una lunghezza d'onda più corta fa sì che una piccola parte della potenza incidente venga trasferita a un altro raggio la cui frequenza è spostata verso il basso. La quantità di spostamento di frequenza verso il basso è determinata dalla modalità di vibrazione del mezzo. Questo processo è chiamato effetto Pulling Mann. Se un segnale debole e una forte onda luminosa della pompa vengono trasmessi simultaneamente nella fibra e la lunghezza d'onda del segnale debole viene posizionata all'interno della larghezza di banda del guadagno Raman della luce della pompa, la luce del segnale debole può essere amplificata. Questo meccanismo si basa sullo scattering Raman stimolato L'amplificatore ottico si chiama RFA.
Nei data center i moduli ottici esistono ovunque, ma poche persone li menzionano. Infatti, i moduli ottici sono già i prodotti più utilizzati nei data center. I data center di oggi sono fondamentalmente interconnessioni in fibra ottica e la situazione dell'interconnessione via cavo è diventata sempre meno. Pertanto, senza moduli ottici, i data center non possono funzionare affatto. Il modulo ottico converte i segnali elettrici in segnali ottici all'estremità di invio attraverso la conversione fotoelettrica, quindi trasmette attraverso fibre ottiche e quindi converte i segnali ottici in segnali elettrici all'estremità di ricezione. Vale a dire, qualsiasi modulo ottico ha due parti: trasmissione e ricezione. La funzione è quella di eseguire la conversione fotoelettrica e la conversione elettro-ottica, in modo che i moduli ottici siano inseparabili dall'apparecchiatura su entrambe le estremità della rete. Ci sono migliaia di dispositivi in un data center di medie dimensioni.
Larghezza della linea laser, l'intera larghezza a metà massimo dello spettro di emissione della sorgente di luce laser, ovvero la metà dell'altezza del picco (a volte 1/e), che corrisponde alla larghezza tra le due frequenze.
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