تقویت کننده نوری

تقویت کنندهٔ نوری ( Optical amplifier ) وسیله ای است که سیگنال نوری را - بدون نیاز به تبدیل آن به سیگنال الکتریکی - تقویت می کند. تقویت کنندهای نوری در مخابرات نوری و فیزیک لیزر کاربرد فراوانی دارند.
به طور کلّی هر مادهٔ فعال که دارای ناحیهٔ بهره باشد و بتواند نور لیزری ایجاد کند را می توان به گونه ای پمپ کرد که یک سیگنال نوری در همان طول موج لیزر را تقویت کند. چنین تقویت کننده های نوری به طور گسترده ای برای ساخت سامانه های لیزری توان بالا استفاده می شوند.
تقویت کننده های نوری نیمه رسانایی گونه ای از تقویت کننده های نوری هستند که برای تولید بهره از مواد نیمه رسانا استفاده می کنند. این تقویت کننده های نوری ساختاری شبیه به دیودهای لیزری فابری - پرو دارند با این تفاوت که در لبه های ناحیه بهره از طراحی ضد - بازتاب استفاده می شود تا ساختار به جای لیزر، تقویت کننده بشود. در طراحی های نوین با استفاده از پوشش های ضد بازتاب و موج بر کج می توان بازتابش نور از دو سطح انتهایی را به کمتر از ۰. ۰۰۱% کاهش داد. این کار باعث هدر رفتن توان نور از درون حفره می شود، و از آن جا که اندازهٔ این تلفات بیشتر از میزان تقویت سیگنال درون حفره است، این طراحی مانع از ایجاد نوسان درون حفره و کار کرد این ساختار به صورت لیزر می شود.
این قطعات که بر اساس باز ترکیب الکترون - حفره در مواد نیمه رسانا کار می کنند وظیفه اصلی تقویت مستقیم سیگنال نوری را بر عهده دارند. این تقویت کننده ها که اغلب به صورت الکتریکی یا با لیزر توان پایین پمپ می شوند همانند لیزرهای حفره عمودی نشرکننده از سطح ( VCSEL ) ها دارای ابعاد کوچکی هستند. ویژگی اصلی این قطعه این است که در آن ترکیب هر چهار پدیده اپتیک غیر خطی به کار گرفته می شود که همین امر نیمه رساناها را به عنوان اجزای اصلی برای فرایندهای سیگنال نوری تبدیل میکند.
برای توان خروجی بالا، تقویت کننده های نوری با ساختار مخروطی استفاده می شود. در محدوده طول موج 633 نانومتر به 1480 نانومتر است [ ۱] .