Semikonduktor Laser Amplifiers

Optical Amplifier adalah devices yang memiliki penguatan dan menguatkan sinyal optik secara langsung tanpa membutuhkan konversi ke sinyal listrik.

Amplifier laser semikonduktor ( SLA ) biasanya diklasifikasikan menurut reflektivitas facet. Secara umum perolehan dari sinyal input optik tergantung pada arus bias, reflektivitas facet, mutu dari material, dan perangkaian secara langsung. 
Dua tipe utama dari SLA adalah nonresonant, travelling wave amplifier ( TWA ) dan resonant, Fabry-Perot amplifier ( FPA ). FPA pada dasarnya adalah diode laser konvensional yang dibiaskan dibawah level threshold. Meskipun FPA mudah dalam pembuatannya, perolehan sinyal optik sangat sensitif terhadap variasi dalam temperatur amplifier dan frekuensi input optik. Dengan demikian dibutuhkan stabilisasi yang sangat akurat pada temperatur amplifier dan arus masukan. TWA telah digunakan secara luas karena mempunyai bandwidth optik yang lebih lebar, daya saturasi yang lebih tinggi, dan sensitivitas polaritas yang rendah. Tetapi TWA mampunyai penguatan sinyal yang lebih rendah dan spontaneous emission yang lebih tinggi dari FPA karena reflektivitas facet-nya yang rendah ( antara 0.1-0.2 persen ). Pembuatan TWA sangat sulit karena sekat antirefleksi yang bermutu tinggi yang dibutuhkan pada facet. Akan tetapi, TWA lebih baik daripada FPA dalam hal noise dan keadaan saturasi pada penguatan sinyal.

Traveling Wave Amplifier menggunakan sebuah Travelling Wave Tube. Travelling Wave Tube  (TWT) adalah khusus tabung hampa yang digunakan dalam elektronik untuk memperkuat frekuensi radio (RF) untuk daya tinggi, biasanya sebagai bagian dari perakitan elektronik yang dikenal sebagai penguat tabung perjalanan gelombang(TWTA).

Bandwidth dari sebuah TWT broadband dapat setinggi satu oktaf , meskipun tuned (narrowband) versi ada, dan Jarak operasi frekuensi dari 300 MHz sampai 50 GHz. Keuntungan tegangan tabung dapat dari urutan 70 desibel.

Perangkat adalah tabung vakum memanjang dengan electron gun (dipanaskan katoda yang memancarkan elektron ) pada salah satu ujungnya. Sebuah medan magnet di sekitar penahanan tabung memfokuskan elektron menjadi sinar, yang kemudian melewati di tengah rangkaian RF ( kawat helix atau rongga digabungkan) yang membentang dari input ke output RF RF, berkas elektron akhirnya menyerang seorang kolektor di ujung lainnya. Sebuah directional coupler , yang dapat berupa Waveguide atau kumparan elektromagnetik, makan dengan sinyal radio bertenaga rendah yang akan diperkuat, diposisikan dekat emitor, dan menginduksi arus ke helix.

Rangkaian RF bertindak sebagai delay line , di mana sinyal RF perjalanan dengan kecepatan mendekati kecepatan yang sama sepanjang tabung sebagai berkas elektron. Bidang elektromagnetik karena sinyal RF dalam rangkaian RF berinteraksi dengan berkas elektron, menyebabkan merangkai dari elektron (efek yang disebut modulasi kecepatan), dan medan elektromagnetik akibat arus balok kemudian menginduksi kembali lebih banyak arus ke rangkaian RF ( yaitu membangun saat ini dan dengan demikian diperkuat saat lewat ke bawah).

Sebuah directional coupler kedua, diposisikan dekat kolektor, menerima versi diperkuat dari sinyal input dari ujung rangkaian RF. Attenuator (s) yang ditempatkan di sepanjang rangkaian RF mencegah gelombang tercermin dari perjalanan kembali ke katoda.

TWTs Helix Tinggi bertenaga biasanya mengandung oksida berilium keramik baik sebagai batang dukungan heliks dan dalam beberapa kasus, sebagai kolektor elektron untuk TWT karena sifat khusus listrik, mekanik, dan termal.